stringtranslate.com

Джеймс Клерк Максвелл

Джеймс Клерк Максвелл FRS FRSE (13 июня 1831 г. – 5 ноября 1879 г.) был шотландским физиком с широкими интересами [1] [2], который был ответственен за классическую теорию электромагнитного излучения , которая была первой теорией, описывающей электричество, магнетизм и свет как различные проявления одного и того же явления. Уравнения Максвелла для электромагнетизма были названы « вторым великим объединением в физике » [3] , тогда как первое было реализовано Исааком Ньютоном .

С публикацией « Динамической теории электромагнитного поля » в 1865 году Максвелл продемонстрировал, что электрические и магнитные поля распространяются в пространстве как волны, движущиеся со скоростью света . Он предположил, что свет — это волнообразное движение в той же среде, которая является причиной электрических и магнитных явлений. [4] Объединение световых и электрических явлений привело к его предсказанию существования радиоволн . Максвелл также считается основателем современной области электротехники . [5]

Максвелл был первым, кто вывел распределение Максвелла-Больцмана , статистический метод описания аспектов кинетической теории газов , над которым он спорадически работал на протяжении всей своей карьеры. [6] Он также известен тем, что представил первую долговечную цветную фотографию в 1861 году и своей основополагающей работой по анализу жесткости стержневых и шарнирных каркасов ( ферм ), подобных тем, что используются во многих мостах. Он отвечает за современный размерный анализ . [7] [8] Максвелл также признан за создание основ теории хаоса . [9] [10]

Его открытия помогли открыть эру современной физики, заложив основу для таких областей, как специальная теория относительности и квантовая механика . Многие физики считают Максвелла ученым 19-го века, оказавшим наибольшее влияние на физику 20-го века. Его вклад в науку многие считают таким же по величине, как вклад Исаака Ньютона и Альберта Эйнштейна . [11] В опросе тысячелетия — опросе 100 самых выдающихся физиков — Максвелл был признан третьим величайшим физиком всех времен, уступая только Ньютону и Эйнштейну. [12] В столетнюю годовщину со дня рождения Максвелла Эйнштейн описал работу Максвелла как «самую глубокую и самую плодотворную, которую физика пережила со времен Ньютона». [13] Когда Эйнштейн посетил Кембриджский университет в 1922 году, его хозяин сказал ему, что он совершил великие дела, потому что стоял на плечах Ньютона; Эйнштейн ответил: «Нет, не знаю. Я стою на плечах Максвелла». [14] Том Зигфрид описал Максвелла как «одного из тех гениев, которые появляются раз в столетие и которые воспринимают физический мир более острыми чувствами, чем окружающие». [15]

Жизнь

Ранние годы, 1831–1839 гг.

В доме № 14 по улице Индия в Эдинбурге, где родился Клерк Максвелл, сейчас располагается Фонд Джеймса Клерка Максвелла .

Джеймс Клерк Максвелл родился 13 июня 1831 года [16] в доме 14 по улице Индия в Эдинбурге в семье Джона Клерка Максвелла из Миддлби , адвоката, и Фрэнсис Кей, [17] [18] дочери Роберта Ходшона Кея и сестры Джона Кея . (В его родном доме сейчас находится музей, управляемый Фондом Джеймса Клерка Максвелла .) Его отец был человеком с достаточными средствами [19] из семьи Клерк из Пеникуика , держателей титула баронета Клерк из Пеникуика . Брат его отца был 6-м баронетом . [20] Он родился «Джоном Клерк», добавив «Максвелл» к своему собственному после того, как унаследовал (будучи младенцем в 1793 году) поместье Миддлби, собственность Максвелла в Дамфрисшире. [17] Джеймс был двоюродным братом художницы Джемаймы Блэкберн [21] (дочери сестры его отца) и инженера-строителя Уильяма Дайса Кея (сына брата его матери). Кей и Максвелл были близкими друзьями, и Кей был его шафером, когда Максвелл женился. [22]

Родители Максвелла встретились и поженились, когда им было далеко за тридцать; [23] его матери было почти 40, когда он родился. У них был один ребенок, дочь по имени Элизабет, которая умерла в младенчестве. [24]

Когда Максвелл был маленьким, его семья переехала в Гленлер в Кирккадбрайтшире, который его родители построили на территории поместья, занимавшего 1500 акров (610 га). [25] Все указывает на то, что Максвелл с раннего возраста отличался неутолимым любопытством. [26] К трем годам все, что двигалось, светилось или издавало шум, вызывало вопрос: «Что в этом такого?» [27] В отрывке, добавленном к письму его отца его невестке Джейн Кей в 1834 году, его мать описала это врожденное чувство любознательности:

Он очень счастливый человек, и его дела пошли намного лучше с тех пор, как погода стала умеренной; он отлично справляется с дверями, замками, ключами и т. д., и «покажи мне, как это делается» никогда не слетает с его губ. Он также исследует скрытые русла ручьев и провода для звонков, пути, по которым вода попадает из пруда через стену... [28]

Образование, 1839–1847

Осознавая потенциал мальчика, мать Максвелла Фрэнсис взяла на себя ответственность за его раннее образование, что в викторианскую эпоху было в основном работой женщины в доме. [29] В восемь лет он мог декламировать длинные отрывки из Джона Мильтона и весь 119-й псалом (176 стихов). Действительно, его знание Священного Писания уже было подробным; он мог назвать главу и стих почти для любой цитаты из Псалмов. Его мать заболела раком брюшной полости и после неудачной операции умерла в декабре 1839 года, когда ему было восемь лет. Затем его образованием занимались его отец и невестка отца Джейн, которые оба сыграли ключевые роли в его жизни. [29] Его формальное обучение началось безуспешно под руководством 16-летнего наемного репетитора. Мало что известно о молодом человеке, нанятом для обучения Максвелла, за исключением того, что он обращался с младшим мальчиком жестко, ругая его за медлительность и непослушание. [29] Репетитор был уволен в ноябре 1841 года. Отец Джеймса отвел его на демонстрацию Роберта Дэвидсона электрического движения и магнитной силы 12 февраля 1842 года, опыт, имевший глубокие последствия для мальчика. [30]

Максвелл был отправлен в престижную Эдинбургскую академию . [31] Во время семестра он жил в доме своей тети Изабеллы. В это время его страсть к рисованию поощряла его старшая кузина Джемайма. [32] 10-летний Максвелл, выросший в изоляции в загородном поместье своего отца, не очень хорошо вписался в школу. [33] Первый год был насыщенным, что вынудило его присоединиться ко второму году с одноклассниками на год старше его. [33] Его манеры и акцент Галлоуэя показались другим мальчикам простоватыми. Придя в свой первый день в школу в паре самодельных ботинок и тунике, он получил недоброе прозвище «Дафти». [34] Он, казалось, никогда не обижался на это прозвище, перенося его без жалоб в течение многих лет. [35] Социальная изоляция в Академии закончилась, когда он встретил Льюиса Кэмпбелла и Питера Гатри Тейта , двух мальчиков примерно одного возраста, которые впоследствии стали известными учеными. Они оставались друзьями на всю жизнь. [17]

Максвелл был очарован геометрией в раннем возрасте, заново открыв для себя правильные многогранники еще до того, как получил какое-либо формальное обучение. [32] Несмотря на то, что он выиграл школьную премию за биографию Священного Писания на втором году обучения, его академическая работа оставалась незамеченной [32] до тех пор, пока в возрасте 13 лет он не выиграл школьную математическую медаль и первую премию как по английскому языку, так и по поэзии. [36]

Интересы Максвелла простирались далеко за пределы школьной программы, и он не уделял особого внимания результатам экзаменов. [36] Свою первую научную работу он написал в возрасте 14 лет. В ней он описал механический способ рисования математических кривых с помощью куска бечевки, а также свойства эллипсов , декартовых овалов и связанных с ними кривых с более чем двумя фокусами . Работа [17] [37] 1846 года «Об описании овальных кривых и тех, которые имеют множество фокусов» [38] была представлена ​​Королевскому обществу Эдинбурга Джеймсом Форбсом , профессором естественной философии в Эдинбургском университете , [17] [37], поскольку Максвелл был сочтен слишком молодым, чтобы представить работу самому. [39] Работа была не совсем оригинальной, поскольку Рене Декарт также исследовал свойства таких многофокусных эллипсов в 17 веке, но Максвелл упростил их конструкцию. [39]

Эдинбургский университет, 1847–1850 гг.

Старый колледж, Эдинбургский университет

Максвелл покинул Академию в 1847 году в возрасте 16 лет и начал посещать занятия в Эдинбургском университете . [40] У него была возможность поступить в Кембриджский университет , но после первого семестра он решил завершить полный курс бакалавриата в Эдинбурге. В преподавательский состав университета входили некоторые высокоуважаемые имена; его наставниками на первом курсе были сэр Уильям Гамильтон , который читал ему лекции по логике и метафизике , Филип Келланд по математике и Джеймс Форбс по натуральной философии . [17] Он не считал свои занятия слишком сложными, [41] и поэтому мог погрузиться в частную учебу в свободное время в университете и особенно по возвращении домой в Гленлер. [42] Там он экспериментировал с импровизированными химическими, электрическими и магнитными приборами; однако его главными заботами были свойства поляризованного света . [43] Он сконструировал формованные блоки желатина , подверг их различным напряжениям и с помощью пары поляризационных призм, подаренных ему Уильямом Николем , рассмотрел цветные полосы, которые образовались внутри желе. [44] Благодаря этой практике он открыл фотоупругость , которая является средством определения распределения напряжений внутри физических структур. [45]

В возрасте 18 лет Максвелл внес два доклада в Труды Королевского общества Эдинбурга . Один из них, «О равновесии упругих твердых тел», заложил основу для важного открытия, которое он сделал позже в своей жизни, а именно, временного двойного преломления, производимого в вязких жидкостях сдвиговым напряжением . [46] Его другой доклад был «Катящиеся кривые», и, как и в случае со докладом «Овальные кривые», который он написал в Эдинбургской академии, его снова посчитали слишком молодым, чтобы стоять на трибуне и представлять его самому. Вместо этого доклад был доставлен в Королевское общество его наставником Келландом. [47]

Кембриджский университет, 1850–1856 гг.

Молодой Максвелл в Тринити-колледже в Кембридже держит один из своих цветовых кругов.

В октябре 1850 года, уже будучи состоявшимся математиком, Максвелл покинул Шотландию и поступил в Кембриджский университет . Сначала он учился в Питерхаусе , но до окончания первого семестра перевелся в Тринити , где, как он считал, было бы легче получить стипендию . [48] В Тринити он был избран в элитное тайное общество, известное как Кембриджские апостолы . [49] Интеллектуальное понимание Максвеллом своей христианской веры и науки быстро росло в годы его обучения в Кембридже. Он присоединился к «Апостолам», эксклюзивному дискуссионному обществу интеллектуальной элиты, где с помощью своих эссе он стремился выработать это понимание.

Теперь мой великий план, который был задуман давно, ... заключается в том, чтобы ничего намеренно не оставлять неисследованным. Ничто не должно быть святой землей, посвященной Неподвижной Вере, будь то позитивной или негативной. Все залежные земли должны быть вспаханы и должна соблюдаться регулярная система ротации. ... Никогда ничего не скрывайте, будь то сорняк или нет, и не показывайте, что хотите, чтобы это было скрыто. ... Снова заявляю о Правонарушении на любой участок Святой Земли, который кто-либо отделил. ... Теперь я убежден, что никто, кроме христианина, не может фактически очистить свою землю от этих святых мест. ... Я не говорю, что ни у одного христианина нет огороженных мест такого рода. У многих их много, и у каждого есть некоторые. Но есть обширные и важные участки на территории Насмешника, Пантеиста, Квиетиста, Формалиста, Догматика, Чувственного человека и остальных, которые открыто и торжественно Табуированы. ... "

Христианство, то есть религия Библии, является единственной схемой или формой веры, которая отрицает любые владения на таком владении. Только здесь все свободно. Вы можете лететь на край света и не найти Бога, кроме Автора Спасения. Вы можете исследовать Писание и не найти текста, который бы остановил вас в ваших исследованиях. ...

Ветхий Завет, Закон Моисеев и иудаизм обычно считаются «табуированными» ортодоксами. Скептики делают вид, что читали их и нашли некоторые остроумные возражения... которые слишком многие из нечитавших ортодоксов признают, и закрывают тему как наводящую ужас. Но Свеча приближается, чтобы изгнать всех Призраков и Жупелов. Давайте следовать за светом. [50]

Летом третьего года Максвелл провел некоторое время в доме преподобного CB Tayler в Саффолке , дяди одноклассника GWH Tayler. Любовь к Богу, проявленная семьей, произвела впечатление на Максвелла, особенно после того, как его выхаживали от болезни священник и его жена. [51]

По возвращении в Кембридж Максвелл пишет своему недавнему хозяину болтливое и нежное письмо, включающее следующее свидетельство: [50]

... Я способен быть более злым, чем любой пример, который мог бы мне подать человек, и ... если я избегу этого, то только по благодати Божьей, помогающей мне избавиться от себя, частично в науке, более полно в обществе, — но не полностью, если только не посвятить себя Богу ...

В ноябре 1851 года Максвелл учился у Уильяма Хопкинса , чей успех в воспитании математических гениев принес ему прозвище « старший мастер-спорщик». [52]

В 1854 году Максвелл окончил Тринити со степенью по математике. Он набрал второе место на выпускном экзамене, уступив Эдварду Рауту и ​​заслужив себе звание Второго Вранглера. Позже он был объявлен равным Рауту в более суровом испытании на Премии Смита . [53] Сразу после получения степени Максвелл прочитал свою работу «О преобразовании поверхностей изгибом» Кембриджскому философскому обществу . [54] Это одна из немногих чисто математических работ, написанных им, демонстрирующая его растущий статус как математика. [55] Максвелл решил остаться в Тринити после окончания учебы и подал заявку на стипендию, что, как он ожидал, должно было занять несколько лет. [56] Воодушевленный своим успехом в качестве студента-исследователя, он был свободен, за исключением некоторых обязанностей репетитора и экзаменатора, заниматься научными интересами в свое удовольствие. [56]

Природа и восприятие цвета были одним из таких интересов, которые он начал изучать в Эдинбургском университете, когда был студентом Форбса. [57] С помощью цветных волчков, изобретенных Форбсом, Максвелл смог продемонстрировать, что белый свет получается из смеси красного, зеленого и синего света. [57] Его статья «Эксперименты с цветом» изложила принципы сочетания цветов и была представлена ​​Королевскому обществу Эдинбурга в марте 1855 года. [58] На этот раз Максвелл смог сам ее представить. [58]

Максвелл стал членом Тринити 10 октября 1855 года, раньше, чем это было принято, [58] и был приглашен подготовить лекции по гидростатике и оптике , а также составить экзаменационные работы. [59] В следующем феврале Форбс настоятельно рекомендовал ему подать заявку на недавно освободившуюся кафедру естественной философии в колледже Маришал в Абердине . [60] [61] Его отец помогал ему в подготовке необходимых ссылок, но умер 2 апреля в Гленлере, прежде чем кто-либо узнал о результатах рассмотрения кандидатуры Максвелла. [61] Он принял должность профессора в Абердине, покинув Кембридж в ноябре 1856 года. [59]

Маришальский колледж, Абердин, 1856–1860 гг.

Максвелл доказал, что кольца Сатурна состоят из множества мелких частиц.

25-летний Максвелл был на 15 лет моложе любого другого профессора в Маришале. Он занялся своими новыми обязанностями в качестве главы отдела, разрабатывая учебный план и готовя лекции. [62] Он посвятил себя чтению лекций по 15 часов в неделю, включая еженедельную бесплатную лекцию в местном рабочем колледже. [62] Он жил в Абердине со своим кузеном Уильямом Дайсом Кеем , шотландским инженером-строителем, в течение шести месяцев учебного года и проводил лето в Гленлере, который он унаследовал от своего отца. [20]

Позже его бывший ученик так описывал Максвелла:

В конце 1850-х годов, незадолго до 9 часов утра, любым зимним утром вы могли бы увидеть молодого Джеймса Клерка Максвелла, в возрасте около 25 лет, человека среднего роста, крепкого телосложения, с определенной пружинистостью и эластичностью в походке; одетого скорее для удобства, чем для элегантности; лицо, выражающее одновременно проницательность и хорошее настроение, но покрытое глубоким оттенком задумчивости; черты лица смело и приятно обозначены; глаза темные и сияющие; волосы и борода совершенно черные и резко контрастируют с бледностью его лица. [63]

Джеймс Клерк Максвелл и его жена, картина Джемаймы Блэкберн

Он сосредоточил свое внимание на проблеме, которая ускользала от ученых в течение 200 лет: природа колец Сатурна . Было неизвестно, как они могли оставаться стабильными, не распадаясь, не улетая и не врезаясь в Сатурн. [64] Проблема приобрела особый резонанс в то время, потому что колледж Святого Иоанна в Кембридже выбрал ее в качестве темы для премии Адамса 1857 года . [65] Максвелл посвятил два года изучению проблемы, доказав, что обычное твердое кольцо не может быть стабильным, в то время как жидкое кольцо под действием волн будет вынуждено распадаться на капли. Поскольку ни то, ни другое не наблюдалось, он пришел к выводу, что кольца должны состоять из множества мелких частиц, которые он назвал «летучими мышами», каждая из которых независимо вращается вокруг Сатурна. [65] Максвелл был награжден премией Адамса в размере 130 фунтов стерлингов в 1859 году за свое эссе «Об устойчивости движения колец Сатурна»; [66] он был единственным участником, который достаточно продвинулся вперед, чтобы подать заявку. [67] Его работа была настолько подробной и убедительной, что когда Джордж Бидделл Эйри прочитал ее, он прокомментировал: «Это одно из самых замечательных приложений математики к физике, которые я когда-либо видел». [1] Это считалось последним словом по этому вопросу, пока прямые наблюдения пролетов Вояджера в 1980-х годах не подтвердили предсказание Максвелла о том, что кольца состоят из частиц. [68] Теперь, однако, понятно, что частицы колец не полностью стабильны, поскольку гравитация притягивает их к Сатурну. Ожидается, что кольца полностью исчезнут в течение следующих 300 миллионов лет. [69]

В 1857 году Максвелл подружился с преподобным Дэниелом Дьюаром, который тогда был директором Маришаля. [70] Через него Максвелл познакомился с дочерью Дьюара, Кэтрин Мэри Дьюар . Они обручились в феврале 1858 года и поженились в Абердине 2 июня 1858 года. В записи о браке Максвелл указан как профессор естественной философии в колледже Маришаля, Абердин. [71] Кэтрин была на семь лет старше Максвелла. О ней известно сравнительно мало, хотя известно, что она помогала в его лаборатории и работала над экспериментами по вязкости . [72] Биограф и друг Максвелла, Льюис Кэмпбелл, проявил нехарактерную сдержанность в отношении Кэтрин, хотя и описал их супружескую жизнь как «беспримерную преданность». [73]

В 1860 году колледж Маришала объединился с соседним колледжем Кингс , образовав университет Абердина . Не было места для двух профессоров естественной философии, поэтому Максвелл, несмотря на свою научную репутацию, оказался уволен. Он не смог подать заявку на недавно освободившуюся кафедру Форбса в Эдинбурге, вместо этого должность досталась Тейту . Вместо этого Максвеллу предоставили кафедру естественной философии в колледже Кингс в Лондоне . [74] После выздоровления от почти фатального приступа оспы в 1860 году он переехал в Лондон со своей женой. [75]

Королевский колледж, Лондон, 1860–1865 гг.

Чествование уравнений Максвелла в Королевском колледже. Две одинаковые мемориальные доски IEEE Milestone Plaques находятся на месте рождения Максвелла в Эдинбурге и в семейном доме в Гленлере. [76]

Время, проведенное Максвеллом в Кингс-колледже, было, вероятно, самым продуктивным в его карьере. В 1860 году он был награжден медалью Рамфорда Королевского общества за свою работу по цвету, а в 1861 году был избран в Общество. [77] В этот период его жизни он продемонстрировал первую в мире светостойкую цветную фотографию, продолжил развивать свои идеи о вязкости газов и предложил систему определения физических величин, теперь известную как размерный анализ . Максвелл часто посещал лекции в Королевском институте , где он регулярно общался с Майклом Фарадеем . Отношения между этими двумя мужчинами нельзя было назвать близкими, поскольку Фарадей был на 40 лет старше Максвелла и проявлял признаки старческого слабоумия . Тем не менее, они сохраняли сильное уважение к талантам друг друга. [78]

Это время особенно примечательно для достижений Максвелла в области электричества и магнетизма. Он исследовал природу как электрических, так и магнитных полей в своей двухчастной работе « О физических силовых линиях », которая была опубликована в 1861 году. В ней он представил концептуальную модель электромагнитной индукции , состоящую из крошечных вращающихся ячеек магнитного потока . Позже к этой же работе в начале 1862 года были добавлены и опубликованы еще две части. В первой дополнительной части он обсудил природу электростатики и тока смещения . Во второй дополнительной части он имел дело с вращением плоскости поляризации света в магнитном поле, явлением, которое было открыто Фарадеем и теперь известно как эффект Фарадея . [79]

Поздние годы, 1865–1879

Надгробие в Партон-Кирк (Гэллоуэй) Джеймса Клерка Максвелла, его родителей и жены

В 1865 году Максвелл оставил кафедру в Королевском колледже в Лондоне и вернулся в Гленлер с Кэтрин. В своей статье «О регуляторах» (1868) он математически описал поведение регуляторов — устройств, которые управляют скоростью паровых двигателей, — тем самым установив теоретическую основу техники управления. [80] В своей статье «О обратных фигурах, рамках и диаграммах сил» (1870) он обсудил жесткость различных конструкций решеток. [81] [82] Он написал учебник «Теория тепла» (1871) и трактат «Материя и движение» (1876). Максвелл также был первым, кто явно использовал размерный анализ в 1871 году. [83]

В 1871 году он вернулся в Кембридж, чтобы стать первым профессором физики Кавендиша . [84] Максвелл был назначен ответственным за развитие Кавендишской лаборатории , контролируя каждый шаг в ходе строительства и закупки коллекции аппаратуры. [85] Одним из последних больших вкладов Максвелла в науку было редактирование (с обширными оригинальными заметками) исследований Генри Кавендиша , из которых следовало, что Кавендиш исследовал, среди прочего, такие вопросы, как плотность Земли и состав воды. [86] Он был избран членом Американского философского общества в 1876 году. [87]

Смерть

В апреле 1879 года у Максвелла начались трудности с глотанием, что стало первым симптомом его смертельной болезни. [88]

Максвелл умер в Кембридже от рака брюшной полости 5 ноября 1879 года в возрасте 48 лет. [40] Его мать умерла в том же возрасте от того же типа рака. [89] Священник, который регулярно навещал его в последние недели его жизни, был поражен его ясностью ума и огромной силой и объемом его памяти, но комментирует более конкретно:

... его болезнь вытащила все сердце, душу и дух этого человека: его твердую и несомненную веру в Воплощение и все его результаты; в полную достаточность Искупления; в работу Святого Духа. Он измерил и изучил все схемы и системы философии и нашел их совершенно пустыми и неудовлетворительными — «неосуществимыми» было его собственное слово о них — и он обратился с простой верой к Евангелию Спасителя.

Когда приближалась смерть, Максвелл сказал своему коллеге из Кембриджа: [50]

Я думал о том, как нежно со мной всегда обращались. За всю мою жизнь меня ни разу не толкали насильно. Единственное желание, которое у меня может быть, это как Давид служить своему поколению по воле Божьей, а затем уснуть.

Максвелл похоронен в Партон -Кирк, недалеко от замка Дуглас в Галлоуэе, недалеко от места, где он вырос. [90] Расширенная биография «Жизнь Джеймса Клерка Максвелла» , написанная его бывшим школьным товарищем и другом всей жизни профессором Льюисом Кэмпбеллом , была опубликована в 1882 году. [91] [92] Его собрание сочинений было выпущено в двух томах издательством Cambridge University Press в 1890 году. [93]

Исполнителями имущества Максвелла были его врач Джордж Эдвард Пэджет , Г. Г. Стоукс и Колин Маккензи, который был кузеном Максвелла. Перегруженный работой, Стоукс передал бумаги Максвелла Уильяму Гарнетту , который фактически хранил бумаги до 1884 года. [94]

В Вестминстерском аббатстве возле хоровой перегородки имеется памятная надпись в его честь . [95]

Джеймс Клерк Максвелл, картина Джемаймы Блэкберн

Личная жизнь

Будучи большим любителем шотландской поэзии , Максвелл запоминал стихотворения и писал свои собственные. [96] Наиболее известным является Rigid Body Sings , основанное на « Comin' Through the Rye » Роберта Бернса , которое он, по-видимому, пел, аккомпанируя себе на гитаре. В нем есть начальные строки [97]

Джин тело встречает тело

Лечу по воздуху,
тело врезается в тело,

Будет ли он летать? И где?

Сборник его стихотворений был опубликован его другом Льюисом Кэмпбеллом в 1882 году. [98]

Описания Максвелла отмечают его выдающиеся интеллектуальные качества, сочетающиеся с его социальной неловкостью. [99]

Максвелл написал следующий афоризм о своем поведении как ученого:

Тот, кто хочет наслаждаться жизнью и действовать свободно, должен постоянно иметь перед глазами работу дня. Не вчерашнюю работу, чтобы не впасть в отчаяние, не завтрашнюю, чтобы не стать провидцем, не ту, что заканчивается с днем, которая является мирской работой, и даже не ту, что остается вечности, ибо ею он не может формировать свои действия. Счастлив тот человек, который может распознать в работе сегодняшнего дня связанную часть работы жизни и воплощение работы вечности. Основы его уверенности неизменны, ибо он стал соучастником Бесконечности. Он усиленно выполняет свои ежедневные начинания, потому что настоящее дано ему как владение. [100]

Максвелл был евангельским пресвитерианцем и в последние годы своей жизни стал старейшиной Церкви Шотландии . [101] Религиозные убеждения Максвелла и связанная с ними деятельность были в центре внимания ряда статей. [102] [103] [104] [105] Посещая в детстве службы как Церкви Шотландии (конфессия его отца), так и Епископальной церкви (конфессия его матери), Максвелл перешел в евангелическую веру в апреле 1853 года. Одна из граней этого обращения могла сблизить его с антипозитивистской позицией. [104]

Научное наследие

Электромагнетизм

Открытка от Максвелла Питеру Тейту

Максвелл изучал и комментировал электричество и магнетизм еще в 1855 году, когда его статья «О силовых линиях Фарадея» была прочитана в Кембриджском философском обществе . [106] В статье была представлена ​​упрощенная модель работы Фарадея и того, как электричество и магнетизм связаны между собой. Он свел все текущие знания к связанному набору дифференциальных уравнений с 20 уравнениями в 20 переменных. Эта работа была позже опубликована как « О физических силовых линиях » в марте 1861 года. [107]

Около 1862 года, читая лекции в Королевском колледже, Максвелл подсчитал, что скорость распространения электромагнитного поля приблизительно равна скорости света . Он считал это не просто совпадением, комментируя: «Мы едва ли можем избежать вывода, что свет состоит из поперечных волн той же среды, которая является причиной электрических и магнитных явлений». [1]

Работая над проблемой дальше, Максвелл показал, что уравнения предсказывают существование волн колеблющихся электрических и магнитных полей , которые распространяются через пустое пространство со скоростью, которую можно было предсказать из простых электрических экспериментов; используя данные, доступные в то время, Максвелл получил скорость 310 740 000 метров в секунду (1,0195 × 10 9  футов/с). [108] В своей статье 1865 года « Динамическая теория электромагнитного поля » Максвелл писал: «Согласие результатов, по-видимому, показывает, что свет и магнетизм являются проявлениями одной и той же субстанции, и что свет является электромагнитным возмущением, распространяющимся через поле в соответствии с электромагнитными законами». [4]

Его знаменитые двадцать уравнений, в их современной форме уравнений с частными производными , впервые появились в полностью разработанной форме в его учебнике «Трактат об электричестве и магнетизме» в 1873 году. [109] Большая часть этой работы была проделана Максвеллом в Гленлере в период между его лондонской должностью и занятием кафедры Кавендиша. [1] Оливер Хевисайд сократил сложность теории Максвелла до четырех уравнений с частными производными , [110] известных теперь под общим названием «Законы Максвелла» или «Уравнения Максвелла» . Хотя потенциалы стали гораздо менее популярными в девятнадцатом веке, [111] использование скалярных и векторных потенциалов теперь является стандартом при решении уравнений Максвелла. [112]

Как описывают Барретт и Граймс (1995): [113]

Максвелл выразил электромагнетизм в алгебре кватернионов и сделал электромагнитный потенциал центральным элементом своей теории. В 1881 году Хевисайд заменил электромагнитное потенциальное поле силовыми полями в качестве центрального элемента электромагнитной теории. По словам Хевисайда, электромагнитное потенциальное поле было произвольным и его нужно было «убить». ( sic ) Несколько лет спустя между Хевисайдом и [Питером Гатри] Тейтом ( sic ) состоялся спор об относительных достоинствах векторного анализа и кватернионов . Результатом стало осознание того, что нет необходимости в более глубоких физических прозрениях, предоставляемых кватернионами, если теория была чисто локальной, и векторный анализ стал обычным явлением.

Максвелл оказался прав, и его количественная связь между светом и электромагнетизмом считается одним из величайших достижений математической физики 19 века . [114]

Максвелл также ввел понятие электромагнитного поля в сравнении с силовыми линиями, которые описал Фарадей. [115] Понимая распространение электромагнетизма как поле, испускаемое активными частицами, Максвелл смог продвинуться в своей работе над светом. В то время Максвелл считал, что для распространения света требуется среда для волн, названная светоносным эфиром . [115] Со временем существование такой среды, пронизывающей все пространство и, тем не менее, по-видимому, необнаружимой механическими средствами, оказалось невозможным для согласования с экспериментами, такими как эксперимент Майкельсона-Морли . [116] Более того, казалось, что требовалась абсолютная система отсчета , в которой уравнения были бы справедливы, с неприятным результатом, что уравнения меняли форму для движущегося наблюдателя. Эти трудности вдохновили Альберта Эйнштейна сформулировать теорию специальной теории относительности ; в процессе Эйнштейн обошелся без требования стационарного светоносного эфира. [117]

Цветовое зрение

Первое долговечное цветное фотографическое изображение, продемонстрированное Максвеллом на лекции 1861 года

Наряду с большинством физиков того времени, Максвелл проявлял сильный интерес к психологии. Следуя по стопам Исаака Ньютона и Томаса Юнга , он особенно интересовался изучением цветового зрения . С 1855 по 1872 год Максвелл опубликовал с перерывами серию исследований, касающихся восприятия цвета, дальтонизма и теории цвета, и был награжден медалью Рамфорда за «О теории цветового зрения». [118]

Исаак Ньютон продемонстрировал, используя призмы, что белый свет, такой как солнечный свет , состоит из ряда монохроматических компонентов , которые затем могут быть рекомбинированы в белый свет. [119] Ньютон также показал, что оранжевая краска, сделанная из желтого и красного, может выглядеть точно так же, как монохроматический оранжевый свет, хотя и состоит из двух монохроматических желтого и красного света. Отсюда парадокс, который озадачил физиков того времени: два сложных света (состоящих из более чем одного монохроматического света) могут выглядеть одинаково, но быть физически разными, называемыми метамерами . Томас Янг позже предположил, что этот парадокс можно объяснить тем, что цвета воспринимаются через ограниченное количество каналов в глазах, которые, как он предложил, являются тройными, [120] трихроматическая цветовая теория . Максвелл использовал недавно разработанную линейную алгебру, чтобы доказать теорию Юнга. Любой монохроматический свет, стимулирующий три рецептора, должен быть способен в равной степени стимулироваться набором из трех различных монохроматических светов (фактически, любым набором из трех различных светов). Он продемонстрировал это, [121] придумав эксперименты по сопоставлению цветов и колориметрию .

Максвелл также интересовался применением своей теории восприятия цвета, а именно в цветной фотографии . Вытекая непосредственно из его психологической работы о восприятии цвета: если сумма любых трех источников света может воспроизвести любой воспринимаемый цвет, то цветные фотографии могут быть получены с помощью набора из трех цветных фильтров. В ходе своей статьи 1855 года Максвелл предположил, что если три черно-белые фотографии сцены будут сделаны через красный, зеленый и синий фильтры , а прозрачные отпечатки изображений будут спроецированы на экран с помощью трех проекторов, оснащенных аналогичными фильтрами, то при наложении на экран результат будет восприниматься человеческим глазом как полное воспроизведение всех цветов сцены. [122]

Во время лекции в Королевском институте 1861 года по теории цвета Максвелл представил первую в мире демонстрацию цветной фотографии по этому принципу трехцветного анализа и синтеза. Томас Саттон , изобретатель однообъективной зеркальной камеры , сделал снимок. Он сфотографировал клетчатую ленту три раза, через красный, зеленый и синий фильтры, а также сделал четвертую фотографию через желтый фильтр, который, по словам Максвелла, не использовался в демонстрации. Поскольку фотографические пластины Саттона были нечувствительны к красному и едва чувствительны к зеленому, результаты этого новаторского эксперимента были далеки от совершенства. В опубликованном отчете о лекции было отмечено, что «если бы красные и зеленые изображения были сфотографированы так же полно, как и синее», это «было бы истинно цветное изображение ленты. Найдя фотоматериалы, более чувствительные к менее преломляемым лучам, можно было бы значительно улучшить представление цветов объектов». [77] [123] [124] Исследователи в 1961 году пришли к выводу, что, казалось бы, невозможный частичный успех экспозиции с красным фильтром был обусловлен ультрафиолетовым светом, который сильно отражается некоторыми красными красителями, не полностью блокируется используемым красным фильтром и находится в диапазоне чувствительности мокрого коллодионного процесса, который использовал Саттон. [125]

Кинетическая теория и термодинамика

Демон Максвелла , мысленный эксперимент, в котором энтропия уменьшается

Максвелл также исследовал кинетическую теорию газов. Возникнув у Даниила Бернулли , эта теория была развита последовательными трудами Джона Герапата , Джона Джеймса Уотерстона , Джеймса Джоуля и особенно Рудольфа Клаузиуса до такой степени, что ее общая точность не вызывала сомнений; но она получила огромное развитие у Максвелла, который в этой области проявил себя как экспериментатор (по законам газового трения), а также как математик. [126]

Между 1859 и 1866 годами он разработал теорию распределения скоростей в частицах газа, работу, позже обобщенную Людвигом Больцманом . [127] [128] Формула, называемая распределением Максвелла–Больцмана , дает долю молекул газа, движущихся с определенной скоростью при любой заданной температуре. В кинетической теории температуры и тепло включают только молекулярное движение. Этот подход обобщил ранее установленные законы термодинамики и объяснил существующие наблюдения и эксперименты лучше, чем это было достигнуто ранее. Его работа по термодинамике привела его к разработке мысленного эксперимента , который стал известен как демон Максвелла , где второй закон термодинамики нарушается воображаемым существом, способным сортировать частицы по энергии. [129]

В 1871 году он установил термодинамические соотношения Максвелла , которые являются утверждениями о равенстве вторых производных термодинамических потенциалов относительно различных термодинамических переменных. В 1874 году он построил гипсовую термодинамическую визуализацию как способ исследования фазовых переходов, основанную на графических термодинамических работах американского ученого Джозайи Уилларда Гиббса . [130] [131]

Теория управления

Максвелл опубликовал статью «О регуляторах» в Трудах Королевского общества , т. 16 (1867–1868). [132] Эта статья считается центральной статьей ранних дней теории управления . [133] Здесь «регуляторы» относятся к регулятору или центробежному регулятору, используемому для регулирования паровых двигателей .

Памятник Джеймсу Клерку Максвеллу в Эдинбурге, автор Александр Стоддарт . Заказано Королевским обществом Эдинбурга; открыт в 2008 году.

Почести

Публикации

Примечания

  1. ^ abcd O'Connor, JJ; Robertson, EF (ноябрь 1997 г.). "Джеймс Клерк Максвелл". Школа математических и вычислительных наук Университета Сент-Эндрюс. Архивировано из оригинала 5 ноября 2021 г. . Получено 19 июня 2021 г. .
  2. ^ "Топология и шотландская математическая физика". Университет Сент-Эндрюс. Архивировано из оригинала 12 сентября 2013 года . Получено 9 сентября 2013 года .
  3. ^ Нахин, П. Дж. (1992). «Великое объединение Максвелла». IEEE Spectrum . 29 (3): 45. doi :10.1109/6.123329. S2CID  28991366.
  4. ^ ab Максвелл, Джеймс Клерк (1865). "Динамическая теория электромагнитного поля" (PDF) . Philosophical Transactions of the Royal Society of London . 155 : 459–512. Bibcode :1865RSPT..155..459M. doi :10.1098/rstl.1865.0008. S2CID  186207827. Архивировано (PDF) из оригинала 28 июля 2011 г.(Эта статья сопровождала выступление Максвелла перед Королевским обществом 8 декабря 1864 года. Его утверждение о том, что «свет и магнетизм являются проявлениями одной и той же субстанции», находится на странице 499.)
  5. ^ Саркар, Тапан К .; Салазар-Пальма, Магдалена; Сенгупта, Дипак Л. (2010). «Джеймс Клерк Максвелл: Основатель электротехники». 2010 г., Вторая региональная 8-я конференция IEEE по истории коммуникаций . стр. 1–7. doi :10.1109/HISTELCON.2010.5735323. ISBN 978-1-4244-7450-9. S2CID  42295662 – через IEEE.
  6. ^ Джонсон, Кевин. "Кинетическая теория газов". История математики . Получено 7 ноября 2023 г.
  7. ↑ Эверетт, Фрэнсис (1 декабря 2006 г.). «Джеймс Клерк Максвелл: сила для физики». Physics World . Получено 7 ноября 2023 г.
  8. ^ Брамвелл, Стивен Т. (2 августа 2017 г.). «Изобретение размерности». Nature Physics . 13 (8): 820. Bibcode : 2017NatPh..13..820B. doi : 10.1038/nphys4229. ISSN  1745-2481. S2CID  125401842.
  9. ^ Хант, Брайан Р.; Йорк, Джеймс А. (1993). «Максвелл о хаосе» (PDF) . Нелинейная наука сегодня . 3 (1).
  10. ^ Гардини, Лаура; Гребоджи, Чельсо; Ленчи, Стефано (1 октября 2020 г.). «Теория хаоса и ее применение: ретроспектива извлеченных уроков и упущенных или новых возможностей». Нелинейная динамика . 102 (2): 643–644. doi : 10.1007/s11071-020-05903-0 . hdl : 2164/17003 . ISSN  1573-269X.
  11. ^ Толстой, Иван (1981). Джеймс Клерк Максвелл: биография . Чикаго: Издательство Чикагского университета. С. 2. ISBN 0-226-80785-1. OCLC  8688302.
  12. ^ "Эйнштейн величайший". BBC News . BBC. 29 ноября 1999. Архивировано из оригинала 11 января 2009 . Получено 2 апреля 2010 .
  13. ^ МакФолл, Патрик (23 апреля 2006 г.). «Умный молодой Джеймс не был таким уж глупым». The Sunday Post . maxwellyear2006.org. Архивировано из оригинала 20 июня 2013 г. . Получено 29 марта 2013 г. .
  14. ^ Мэри Шайн Томпсон, 2009, Огонь l' the Flint, стр. 103; Четыре суда
  15. ^ Зигфрид, Том (2006). Красивая математика: Джон Нэш, теория игр и современный поиск кода природы. Joseph Henry Press. стр. 135. ISBN 978-0309101929.
  16. ^ "Early day motion 2048". Парламент Великобритании. Архивировано из оригинала 30 мая 2013 года . Получено 22 апреля 2013 года .
  17. ^ abcdef Харман 2004, стр. 506
  18. ^ Уотерстон и Макмиллан Ширер 2006, стр. 633
  19. ^ Laidler, Keith James (2002). Энергия и неожиданности. Oxford University Press. стр. 49. ISBN 978-0-19-852516-5. Архивировано из оригинала 24 апреля 2016 года.
  20. ^ ab Максвелл, Джеймс Клерк (2011). "Предисловие". Научные труды Джеймса Клерка Максвелла . Cambridge University Press. ISBN 978-1-108-01225-6. Архивировано из оригинала 16 декабря 2020 . Получено 5 сентября 2020 .
  21. ^ "Джемайма Блэкберн". Газеттер Шотландии. Архивировано из оригинала 12 ноября 2013 года . Получено 27 августа 2013 года .
  22. ^ "William Dyce Cay". scottisharchitects.org.uk . Архивировано из оригинала 25 сентября 2015 г.
  23. ^ Толстой, Иван (1981). Джеймс Клерк Максвелл: биография . Чикаго: Издательство Чикагского университета. С. 11. ISBN 0-226-80785-1. OCLC  8688302.
  24. ^ Кэмпбелл 1882, стр. 1
  25. ↑ Махон 2003, стр. 186–187.
  26. ^ Толстой, Иван (1981). Джеймс Клерк Максвелл: биография . Чикаго: Издательство Чикагского университета. С. 13. ISBN 0-226-80785-1. OCLC  8688302.
  27. ^ Махон 2003, стр. 3
  28. ^ Кэмпбелл 1882, стр. 27
  29. ^ abc Толстой, Иван (1981). Джеймс Клерк Максвелл: биография . Чикаго: Издательство Чикагского университета. С. 15–16. ISBN 0-226-80785-1. OCLC  8688302.
  30. ↑ Энтони Ф. Андерсон (11 июня 1981 г.) Силы вдохновения Архивировано 2 декабря 2021 г. в Wayback Machine , The New Scientist , страницы 712,3 через Google Books
  31. ↑ Кэмпбелл 1882, стр. 19–21.
  32. ^ abc Mahon 2003, стр. 12–14
  33. ^ ab Mahon 2003, стр. 10
  34. ^ Махон 2003, стр. 4
  35. ↑ Кэмпбелл 1882, стр. 23–24.
  36. ^ Кэмпбелл 1882, стр. 43
  37. ^ ab Gardner 2007, стр. 46–49
  38. ^ "Ключевые даты в жизни Джеймса Клерка Максвелла". Фонд Джеймса Клерка Максвелла . www.clerkmaxwellfoundation.org/. Архивировано из оригинала 5 марта 2020 г. Получено 8 декабря 2023 г.
  39. ^ ab Mahon 2003, стр. 16
  40. ^ ab Harman 2004, стр. 662
  41. ↑ Толстой 1982, стр. 46
  42. ^ Кэмпбелл 1882, стр. 64
  43. ↑ Махон 2003, стр. 30–31.
  44. ^ Тимошенко 1983, стр. 58
  45. ^ Руссо 1996, стр. 73
  46. ^ Тимошенко 1983, стр. 268–278.
  47. ↑ Глейзбрук 1896, стр. 23
  48. ↑ Глейзбрук 1896, стр. 28
  49. ↑ Глейзбрук 1896, стр. 30
  50. ^ abc "Джеймс Клерк Максвелл и христианское положение". Семинар MIT IAP. Архивировано из оригинала 25 октября 2014 года . Получено 13 октября 2014 года .
  51. ↑ Кэмпбелл 1882, стр. 169–170.
  52. ↑ Уорик 2003, стр. 84–85.
  53. ↑ Толстой 1982, стр. 62
  54. ^ Харман 1998, стр. 3
  55. ↑ Толстой 1982, стр. 61
  56. ^ ab Mahon 2003, стр. 47–48
  57. ^ ab Mahon 2003, стр. 51
  58. ^ abc Tolstoy 1982, стр. 64–65. Полное название статьи Максвелла было «Опыты над цветом, воспринимаемым глазом, с замечаниями о дальтонизме».
  59. ^ ab Glazebrook 1896, стр. 43–46
  60. ^ "Джеймс Клерк Максвелл". Музей науки, Лондон. Архивировано из оригинала 31 мая 2013 года . Получено 22 апреля 2013 года .
  61. ^ ab Кэмпбелл 1882, стр. 126
  62. ^ ab Mahon 2003, стр. 69–71
  63. ^ Рид, Джон С. «Памятная доска Джеймсу Клерку Максвеллу – Юнион-стрит, 129». The Scientific Tourist: Абердин.
  64. ↑ Харман 1998, стр. 48–53.
  65. ^ ab Harman 2004, стр. 508
  66. ^ "Об устойчивости движения колец Сатурна". Архивировано из оригинала 16 июня 2015 г. Получено 24 марта 2014 г.
  67. ^ Махон 2003, стр. 75
  68. ^ "Джеймс Клерк Максвелл (1831–1879)". Национальная библиотека Шотландии. Архивировано из оригинала 6 октября 2013 года . Получено 27 августа 2013 года .
  69. ^ "Прощай, кольца Сатурна". EarthSky. 19 декабря 2018 г. Архивировано из оригинала 21 февраля 2019 г. Получено 20 февраля 2019 г.
  70. ^ "Very Rev. Daniel Dewar DD (I20494)". Стэнфордский университет . Получено 27 августа 2013 г.
  71. ↑ Свидетельство о браке Джеймса Клерка Максвелла и Кэтрин Мэри Дьюар, фильм Библиотеки семейной истории № 280176, округ 168/2 (Олд-Мачар, Абердин), страница 83, свидетельство № 65.
  72. ^ Максвелл 2001, стр. 351
  73. ↑ Толстой 1982, стр. 88–91.
  74. ↑ Глейзбрук 1896, стр. 54.
  75. ↑ Толстой 1982, стр. 98
  76. ^ "James Clerk Maxwell Foundation" (PDF) . James Clerk Maxwell Foundation. Архивировано (PDF) из оригинала 19 августа 2015 года . Получено 28 мая 2015 года .
  77. ^ ab Толстой 1982, стр. 103
  78. ↑ Толстой 1982, стр. 100–101.
  79. ^ Махон 2003, стр. 109
  80. ↑ Максвелл, Дж. К. (1868), «О губернаторах», из трудов Королевского общества, № 100.
  81. ^ Максвелл, Дж. Клерк (2013). «I.—О взаимных фигурах, рамках и диаграммах сил». Труды Королевского общества Эдинбурга . 26 : 1–40. doi :10.1017/S0080456800026351. S2CID  123687168. Архивировано из оригинала 12 мая 2014 г.
  82. ^ Crapo, Henry (1979). "Структурная жесткость" (PDF) . Structural Topology (1): 26–45. Архивировано (PDF) из оригинала 23 октября 2014 г.
  83. ^ Лестьенн, Реми (1998). Творческая сила случая . Издательство Иллинойсского университета. С. 20–21. ISBN 978-0-252-06686-3.
  84. ^ "The Cavendish Professorship of Physics". Кембриджский университет, физический факультет. Архивировано из оригинала 3 июля 2013 года . Получено 27 марта 2013 года .
  85. ^ Морали, Деннис. «Старый Кавендиш – «Первые десять лет»». Физический факультет Кембриджского университета. Архивировано из оригинала 15 сентября 2013 года . Получено 30 июня 2013 года .
  86. ^ Джонс, Роджер (2009). Что есть кто?: Словарь вещей, названных в честь людей, и людей, в честь которых они названы. Troubador Publishing. стр. 40. ISBN 978-1-84876-047-9. Архивировано из оригинала 20 мая 2016 года.
  87. ^ "История члена APS". search.amphilsoc.org . Архивировано из оригинала 5 мая 2021 г. . Получено 5 мая 2021 г. .
  88. ^ Кэмпбелл, Льюис (1882). Жизнь Джеймса Клерка Максвелла. Лондон: Macmillan. стр. 411. Архивировано из оригинала 21 марта 2020 года . Получено 1 февраля 2020 года .
  89. ^ "James Clerk Maxwell Foundation" (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 27 августа 2013 г. . Получено 30 июня 2013 г. .
  90. ^ "Parton & Sam Callander". James Clerk Maxwell Foundation. Архивировано из оригинала 2 июня 2013 года . Получено 30 июня 2013 года .
  91. ^ Кэмпбелл, Льюис (2010). Жизнь Джеймса Клерка Максвелла: с избранными отрывками из его переписки и случайных сочинений и очерком его вклада в науку. Cambridge University Press. ISBN 978-1-108-01370-3. Архивировано из оригинала 29 мая 2016 года.
  92. ^ Кэмпбелл, Льюис (1882). Жизнь Джеймса Клерка Максвелла: с избранными частями его переписки и случайных сочинений и очерком его вклада в науку (1-е изд.). Лондон: Macmillan. Архивировано из оригинала 5 сентября 2014 г. Получено 16 июня 2014 г.
  93. ^ Максвелл, Джеймс Клерк (2011). Научные труды Джеймса Клерка Максвелла. Cambridge University Press. ISBN 978-1-108-01225-6. Архивировано из оригинала 2 мая 2016 года.
  94. ^ Максвелл, Джеймс Клерк (1990). Харман, П. М. (ред.). Научные письма и статьи Джеймса Клерка Максвелла: 1846–1862. Архив CUP. стр. xviii. ISBN 9780521256254. Архивировано из оригинала 12 марта 2020 . Получено 1 февраля 2020 .
  95. ^ Зал «The Abbey Scientists», AR, стр. 58: Лондон; Роджер и Роберт Николсон; 1966
  96. ^ Seitz, Frederick. "James Clerk Maxwell (1831–1879); Member APS 1875" (PDF) . Филадельфия: Американское философское общество . Архивировано из оригинала (PDF) 18 октября 2011 г. . Получено 20 мая 2011 г. .
  97. ^ "Rigid Body Sings". Haverford College. Архивировано из оригинала 4 апреля 2013 года . Получено 26 марта 2013 года .
  98. ^ "Избранные стихи Джеймса Клерка Максвелла (1831–1879)". Библиотеки Университета Торонто. Архивировано из оригинала 7 мая 2016 года . Получено 27 августа 2013 года .
  99. ^ Кляйн, Мори (2010). Создатели энергии: пар, электричество и люди, которые изобрели современную Америку. Bloomsbury Publishing USA. стр. 88. ISBN 978-1-59691-834-4. Архивировано из оригинала 8 мая 2016 года.
  100. ^ Макфарлейн, Александр (1919). Лекции о десяти британских физиках девятнадцатого века. John Wiley, Нью-Йорк. С. 13. Архивировано из оригинала 14 декабря 2006 года.
  101. ^ "Обзор университета Абердина". Обзор университета Абердина . III . Издательство университета Абердина. 1916. Архивировано из оригинала 25 июня 2012 года.
  102. ^ Джерролд, Л. Макнатт (3 сентября 2004 г.). «Отказ Джеймса Клерка Максвелла присоединиться к Институту Виктории» (PDF) . Американская научная принадлежность. Архивировано из оригинала (PDF) 7 июля 2012 г. Получено 25 марта 2013 г.
  103. ^ Марстон, Филип Л. (2007). «Максвелл и творение: принятие, критика и его анонимная публикация». American Journal of Physics . 75 (8): 731–740. Bibcode : 2007AmJPh..75..731M. doi : 10.1119/1.2735631.
  104. ^ ab Theerman, Paul (1986). «Джеймс Клерк Максвелл и религия». American Journal of Physics . 54 (4): 312–317. Bibcode : 1986AmJPh..54..312T. doi : 10.1119/1.14636.
  105. ^ Хатчинсон, Ян (2006) [январь 1998]. "Джеймс Клерк Максвелл и христианское положение". Архивировано из оригинала 31 декабря 2012 года . Получено 26 марта 2013 года .
  106. ^ Максвелл, Джеймс Клерк (1855). «О силовых линиях Фарадея». Труды Кембриджского философского общества . blazelabs.com. Архивировано из оригинала 17 марта 2014 г. Получено 27 марта 2013 г.
  107. ^ "1861: величайший год Джеймса Клерка Максвелла". King's College London. 18 апреля 2011 г. Архивировано из оригинала 22 июня 2013 г. Получено 28 марта 2013 г.
  108. ^ "ECEN3410 Электромагнитные волны" (PDF) . Университет Колорадо. Архивировано из оригинала (PDF) 17 марта 2014 года . Получено 30 июня 2013 года .
  109. ^ "Год 13 – 1873: Трактат об электричестве и магнетизме Джеймса Клерка Максвелла". Библиотеки Массачусетского технологического института. Архивировано из оригинала 7 июля 2013 года . Получено 30 июня 2013 года .
  110. ^ Нахин, Пол Дж. (13 ноября 2002 г.). Оливер Хевисайд: Жизнь, работа и эпоха электрического гения викторианской эпохи. JHU Press. стр. 109. ISBN 978-0-8018-6909-9. Архивировано из оригинала 27 июля 2020 . Получено 27 марта 2020 .
  111. ^ Б. Дж. Хант (1991) Максвеллианцы , страницы 165,6, Cornell University Press ISBN 0801482348 
  112. ^ Эйгес 1972, стр. раздел 11.6.
  113. ↑ Барретт и Граймс 1995, стр. 7–8.
  114. ^ Уин, Эндрю (2010). Dot-Dash to Dot.Com: Как современные телекоммуникации эволюционировали от телеграфа до Интернета. Springer. стр. 86. ISBN 978-1-4419-6760-2. Архивировано из оригинала 17 июня 2016 года.
  115. ^ ab Джонсон, Кевин (май 2002 г.). "Электромагнитное поле". Университет Сент-Эндрюс. Архивировано из оригинала 27 августа 2011 г. Получено 30 июня 2013 г.
  116. ^ Майкельсон, Альберт Абрахам; Морли, Эдвард Уильямс (1887). «Об относительном движении Земли и светоносного эфира». American Journal of Science . 34 (203): 333–345. Bibcode : 1887AmJS...34..333M. doi : 10.2475/ajs.s3-34.203.333. S2CID  124333204. Архивировано из оригинала 1 августа 2020 г. Получено 13 сентября 2019 г.
  117. ^ Эйнштейн, Альберт. "Эфир и теория относительности". Архивировано из оригинала 21 ноября 2013 года . Получено 19 декабря 2013 года .
  118. ^ Джонсон, Кевин (май 2012). «Цветное зрение». Университет Сент-Эндрюс. Архивировано из оригинала 11 ноября 2012 года . Получено 20 мая 2013 года .
  119. ↑ Ньютон, Исаак (1704). Оптика: или трактат об отражениях, преломлениях, изгибаниях и цветах света. Лондон: Напечатано для Сэма Смита и Бенджамина Уолфорда, печатников Королевского общества, в Prince's Arms на церковном дворе Святого Павла. Архивировано из оригинала 24 декабря 2015 г.
  120. ↑ Young, Thomas (1804). «Bakerian Lecture: Experiments andcalculations related to physical optics». Philosophical Transactions of the Royal Society . 94 : 1–16. Bibcode : 1804RSPT...94....1Y. doi : 10.1098/rstl.1804.0001 . S2CID  110408369. Архивировано из оригинала 27 апреля 2016 г.
  121. ^ Максвелл, Джеймс Клерк (1857). «XVIII.—Эксперименты по цвету, воспринимаемому глазом, с замечаниями о цветовой слепоте». Труды Королевского общества Эдинбурга . 21 (2). Королевское общество Эдинбурга: 275–298. doi :10.1017/S0080456800032117. S2CID  123930770. Архивировано из оригинала 1 августа 2020 г. Получено 10 марта 2020 г.
  122. ^ Максвелл, Джеймс Клерк (1855). «Эксперименты по цвету, воспринимаемому глазом, с замечаниями о цветовой слепоте». Труды Королевского общества Эдинбурга . 21 (2): 275–298. doi :10.1017/S0080456800032117. S2CID  123930770. Архивировано из оригинала 1 августа 2020 г. Получено 10 марта 2020 г.(Этот мысленный эксперимент описан на страницах 283–284. Коротковолновый фильтр обозначен как «фиолетовый», но в XIX веке «фиолетовый» мог использоваться для описания глубокого фиолетово-синего цвета, например цвета кобальтового стекла.)
  123. ^ Максвелл, Дж. Клерк (2011) [1890]. «О теории трех основных цветов». Научные труды Джеймса Клерка Максвелла . Том 1. Cambridge University Press. С. 445–450. ISBN 978-0-511-69809-5. Архивировано из оригинала 23 августа 2011 . Получено 28 марта 2013 .
  124. ^ Максвелл, Дж. Клерк (1861). «Теория основных цветов». Британский журнал фотографии . Архивировано из оригинала 12 июня 2013 года . Получено 28 марта 2013 года .
  125. ^ Эванс, Р. (ноябрь 1961 г.). «Цветная фотография Максвелла». Scientific American . 205 (5): 117–128. Bibcode : 1961SciAm.205e.118E. doi : 10.1038/scientificamerican1161-118.
  126. ^ "Архивы биографий: Джеймс Клерк Максвелл". Институт инженерии и технологий. Архивировано из оригинала 27 июня 2013 года . Получено 1 июля 2013 года .
  127. ^ Хилл, Мелани. "Распределение Максвелла–Больцмана" (PDF) . Технологический институт Джорджии. Архивировано (PDF) из оригинала 3 января 2014 года . Получено 28 августа 2013 года .
  128. ^ Сян, Хун Вэй (2005). Принцип соответствующих состояний и его применение на практике: термодинамика, транспорт и поверхностные свойства жидкостей. Elsevier. стр. 51. ISBN 978-0-08-045904-2. Архивировано из оригинала 12 мая 2016 года.
  129. ^ Merali, Zeeya (14 ноября 2010 г.). «Демоническое устройство преобразует информацию в энергию». Nature News . doi :10.1038/news.2010.606. Архивировано из оригинала 19 августа 2017 г. Получено 5 августа 2017 г.
  130. ^ West, Thomas G. (февраль 1999 г.). «Images and reversals: James Clerk Maxwell, working in wet clay» (Изображения и перевороты: Джеймс Клерк Максвелл, работающий с мокрой глиной). ACM SIGGRAPH Computer Graphics . 33 (1): 15–17. doi :10.1145/563666.563671. S2CID  13968486. Архивировано из оригинала 19 апреля 2021 г. Получено 1 июля 2013 г.
  131. ^ Кроппер, Уильям Х. (2004). Великие физики: жизнь и эпоха ведущих физиков от Галилея до Хокинга. Oxford University Press. стр. 118. ISBN 978-0-19-517324-6. Архивировано из оригинала 3 декабря 2016 года.
  132. ^ Максвелл, Джеймс Клерк (1868). «О губернаторах». Труды Лондонского королевского общества . 16 : 270–283. doi : 10.1098/rspl.1867.0055 . JSTOR  112510.
  133. ^ Майр, Отто (1971). «Максвелл и истоки кибернетики». Isis . 62 (4): 424–444. doi :10.1086/350788. S2CID  144250314.
  134. ^ См. также: Максвелл, Джеймс Клерк (2001). Теория тепла (9-е изд.). Courier Dover Publications. ISBN 978-0-486-41735-6. Архивировано из оригинала 6 июня 2020 . Получено 5 сентября 2020 .
  135. ^ "Атом"  . Британская энциклопедия . Том. III (9-е изд.). 1878. с. 36.
  136. ^ "Аттракцион"  . Британская энциклопедия . Том. III (9-е изд.). 1878. с. 63.
  137. ^ "Эфир"  . Энциклопедия Британника . Т. VIII (9-е изд.). 1878.
  138. ^ "Капиллярное действие"  . Encyclopaedia Britannica . Т. 05 (11-е изд.). 1911.
  139. ^ "Диаграмма"  . Британская энциклопедия . Том. 08 (11-е изд.). 1911.
  140. ^ "Фарадей, Майкл"  . Энциклопедия Британника . Т. 10 (11-е изд.). 1911.

Ссылки

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Джеймс Клерк Максвелл.
В Викицитатнике есть цитаты, связанные с Джеймсом Клерком Максвеллом .
В Wikisource есть оригинальные работы, написанные
Джеймсом Клерком Максвеллом или о нем: