James Clerk Maxwell

autor: Jan Pernikář datum: 30.09.2002 zobrazeno: 17x

Britský fyzik James Clerk Maxwell se narodil roku 1831 ve skotském Edinburghu. Jeho vynikající kariéru předčasně ukončila v roce 1879 smrt - zemřel na rakovinu.

životopis J.C. Maxwella

Velký britský fyzik James Clerk Maxwell se nejvíc proslavil určením řady rovnic, které vyjadřují základní zákony elektřiny a magnetismu.
Tyto dvě oblasti rozsáhle zkoumali po mnoho let již jeho předchůdci a bylo známo, že jsou úzce spojeny. Přestože však byly objeveny různé zákony elektromagnetismu a za zvláštních okolností byly pravdivé, neexistovala souhrnná a jednotná teorie. Ve svém souboru čtyř krátkých (i když vysoce náročných) parciálních diferenciálních rovnic dokázal Maxwell přesně popsat chování a vzájemné působení elektrického a magnetického pole. Tím přeměnil zmatenou hromadu jevů v jednu vyčerpávající teorii. V uplynulém století se jeho rovnice hojně využívaly jak v teoretické, tak aplikované vědě. Velkou předností Maxwellových rovnic je, že jsou obecně platné, obstojí za všech okolností. Lze od nich odvodit všechny dřívější zákony elektromagnetismu i velký počet jiných, dříve neznámých výsledků.
Nejvýznamnější z těchto nových výsledků Maxwell vydedukoval sám. Na jeho rovnicích se dá ukázat, že je možné periodické oscilování elektromagnetického pole. Jakmile se tyto oscilace, nazývané elektromagnetické vlny, vyvolají, šíří se prostorem. Prostřednictvím svých rovnic byl Maxwell schopen dokázat, že rychlost těchto elektromagnetických vln je přibližně 300 000 kilometrů (186 000 mil) za sekundu. Uvědomil si, že se to rovná změřené rychlosti světla. Z toho správně vyvodil závěr, že se světlo skládá z elektromagnetických vln.
Maxwellovy rovnice tak nejsou pouze základními zákony elektromagnetismu, ale zároveň základními zákony optiky! Z jeho rovnic se totiž dají odvodit i dřívější známé zákony optiky i mnohá fakta a vztahy do té doby neobjevené.
Viditelné světlo není jediným možným druhem elektromagnetického záření. Maxwellovy rovnice naznačily, že by mohly existovat i jiné elektromagnetické vlny, které se od viditelného světla liší vlnovou délkou a frekvencí. Tyto teoretické závěry později velkolepě potvrdil Heinrich Hertz, jenž dokázal vyprodukovat i zachytit neviditelné vlny, jejichž existenci Maxwell předvídal. O několik let později Guglielmo Marconi předvedl, jak lze těchto neviditelných vln využívat k bezdrátovému spojení, a tak bylo na světě rádio. Dnes jich využíváme také k televiznímu vysílání. Dalšími příklady elektromagnetického záření jsou rentgenové paprsky, paprsky gama, infračervené a ultrafialové paprsky. Všechny je můžeme studovat pomocí Maxwellových rovnic.
I když Maxwell proslul hlavně pozoruhodnými příspěvky k elektromagnetismu a optice, významný přínos měl i pro mnoho jiných vědních oborů, jako třeba pro astronomii a termodynamiku (nauka o teple).
Zvlášť se zajímal o kinetickou teorii plynů. Uvědomoval si, že se všechny molekuly plynu nepohybují stejnou rychlostí. Některé se pohybují pomalu, některé rychle, jiné mimořádně vysokou rychlostí. Maxwell vypracoval formuli, která (u každé dané teploty) udává, jakou specifickou rychlostí se bude ta která frakce molekul daného plynu pohybovat. Tato formule je jednou z nejužívanějších vědeckých rovnic a má důležité uplatnění v mnoha odvětvích fyziky
Maxwell se narodil roku 1831 v Edinburghu, skotském hlavním městě. Byl mimořádně předčasně vyspělý Již jako patnáctiletý předložil edinburské Královské společnosti vědecké pojednání. Studoval na Edinburské univerzitě a promoval na cambridgeské. Většinu dospělosti byl univerzitním profesorem, naposledy v Cambridgi. Byl ženatý, ale bezdětný. Všeobecně je považován za největšího teoretického fyzika v celém období mezi Newtonem a Einsteinem. Jeho vynikající kariéru předčasně ukončila v roce 1879 smrt - zemřel na rakovinu krátce před čtyřicátými osmými narozeninami.

Konstrukční elektronika A Radio 2/2000 Ing. Jiří Peček, OK2QX doplňuje:
Narodil se v bohaté, pokrokové a vzdělané skotské rodině v Edinburghu 13. července 1831. Měl nesporně talent k bádání a rozvinuté teoretické myšlení, neboť již v 15. letech předložil
Edinburské královské společnosti svou první vědeckou práci „O mechanickém kreslení oválů “. Studoval matematiku a fyziku na univerzitě v Edinburghu a studia zakončil v Cambridgi v roce 1854. Další léta strávil jako soukromý učitel, finančně byl zajištěn majetkem rodiny. V letech 1856 až 1860 získal profesuru na vysoké škole v Aberdeenu a od roku 1860 působil na Královské koleji v Londýně jako vysokoškolský profesor fyziky a astronomie.
Léta londýnského působení patřila v jeho životě k nejplodnějším. Pracoval teoreticky a experimentoval ve dvou oblastech. Zkoumal zbarvení fyziologických látek a mechanickou teorii tepla. Těžké onemocnění v roce 1865 jeho vědeckou práci na delší dobu přerušilo.
Nepřestává však psát, vydává svou známou práci „Pojednání o elektřině a magnetizmu“, navrhl mechanický model elektrického pole a napsal také svou nejvýznamnější práci, nazvanou „Dynamická teorie elektromagnetického pole“, ve které geniálně matematicky zformuloval (Maxwellovy rovnice) teorii elektromagnetického pole. Tato teorie je platná dodnes a zasahuje, jak se později ukázalo, dokonce i oblast světelných vln. Je s podivem, že dokázal o celé čtvrtstoletí teoreticky předstihnout pozdější objevy v této oblasti.

Jeden z Maxwellových pokusů . A je elektromagnet, spojnice B a B’ je horizontální osa, takže elektromagnet se může volně otáčet. Celý kruhový rám se může otáčet podle vertikální osy. Proud je na elektromagnet přiveden přes dva vodiče, dvě třecí plošky, vodiče v kruhovém rámu a hroty na horizontální ose. Pokud se rám roztočí, elektromagnet se vychýlí, což je důkaz Maxwellových výpočtů.

Stále větší přibližování vědy praxi znamenalo, že bylo potřebné vybudovat na univerzitě v Cambridgi laboratoř, a tím byl Maxwell pověřen. Pracoval velmi usilovně , ale zakrátko se jeho
již beztak podlomené zdraví začalo rapidně zhoršovat a 5. listopadu 1879 tento vynikající vědec - teoretik a výjimečná postava mezi tehdejšími fyziky zemřel.

Jeho význam vystihl J. J. Thomson (1850 až 1940), který jako mladý kolega prohlásil: „Musíme být hrdi na ohromné Maxwellovo dědictví, které nám zanechal. Jak je velké, to budeme ještě dlouho po jeho smrti objevovat“.


(konec článku James Clerk Maxwell)

Vytisknout referát James Clerk Maxwell | Zpět na seznam referátů
Doporučujeme: Cestovní systém Dřevo Plzeň Emona Kroni Maledivy PixelEU Referáty Taxi Plzeň Vtipy Weby na míru Zvesela