James-Clerk MAXWELL

(13.6.1831, Edimburgo, - 5.11.1879, Cambridge)

James Clerk Maxwell - fisico inglese, creatore dell'elettrodinamica classica, uno dei fondatori della fisica statistica, nacque a Edimburgo nel 1831.
Maxwell è il figlio di un nobile scozzese di una nobile famiglia di impiegati. Studiò alle università di Edimburgo (1847-50) e Cambridge (1850-54). Membro della Royal Society di Londra (1860). Professore al Marischal College di Aberdeen (1856-60), poi all'Università di Londra (1860-65). Dal 1871 Maxwell è professore all'Università di Cambridge. Lì fondò il primo laboratorio di fisica della Gran Bretagna appositamente costruito, il Cavendish Laboratory, di cui fu direttore dal 1871.
Le attività scientifiche di Maxwell includono problemi di elettromagnetismo, teoria cinetica dei gas, ottica, teoria dell'elasticità e altro ancora. Maxwell completò la sua prima opera, "Sul disegno degli ovali e sugli ovali con molti trucchi", quando non aveva ancora 15 anni (1846, pubblicata nel 1851). Alcuni dei suoi primi studi furono lavori sulla fisiologia e fisica della visione dei colori e sulla colorimetria (1852-72). Nel 1861, Maxwell dimostrò per la prima volta un'immagine a colori ottenuta dalla proiezione simultanea di diapositive rosse, verdi e blu su uno schermo, dimostrando così la validità della teoria a tre componenti della visione dei colori e allo stesso tempo delineando modi per creare fotografie a colori. Creò uno dei primi strumenti per la misurazione quantitativa del colore, chiamato disco di Maxwell.
Nel 1857-59. Maxwell ha condotto uno studio teorico sulla stabilità degli anelli di Saturno e ha dimostrato che gli anelli di Saturno possono essere stabili solo se sono costituiti da particelle solide non correlate.
Nelle ricerche sull'elettricità e sul magnetismo (articoli "Sulle linee di forza di Faraday", 1855-56; "Sulle linee di forza fisiche", 1861-62; "Teoria dinamica del campo elettromagnetico", 1864; fondamentale in due volumi "Trattato sull'elettricità" Elettricità e magnetismo", 1873) Maxwell sviluppò matematicamente le opinioni di Michael Faraday sul ruolo del mezzo intermedio nelle interazioni elettriche e magnetiche. Ha provato (seguendo Faraday) a interpretare questo mezzo come un etere mondiale onnipervasivo, ma questi tentativi non hanno avuto successo.
Ulteriori sviluppi della fisica hanno dimostrato che il portatore delle interazioni elettromagnetiche è campo elettromagnetico, la teoria di cui (nella fisica classica) Maxwell creò. In questa teoria, Maxwell riassunse tutti i fatti dell'elettrodinamica macroscopica allora conosciuti e introdusse per la prima volta l'idea di una corrente di spostamento che genera un campo magnetico come una corrente ordinaria (corrente di conduzione, cariche elettriche in movimento). Maxwell espresse le leggi del campo elettromagnetico sotto forma di un sistema di 4 equazioni alle derivate parziali ( Le equazioni di Maxwell).
La natura generale e completa di queste equazioni si è manifestata nel fatto che la loro analisi ha permesso di prevedere molti fenomeni e modelli precedentemente sconosciuti.
Ne seguì quindi l'esistenza delle onde elettromagnetiche, che furono successivamente scoperte sperimentalmente da G. Hertz. Studiando queste equazioni, Maxwell giunse alla conclusione sulla natura elettromagnetica della luce (1865) e dimostrò che la velocità di qualsiasi altra onda elettromagnetica nel vuoto è uguale alla velocità della luce.
Misurò (con maggiore precisione di W. Weber e F. Kohlrausch nel 1856) il rapporto tra l'unità di carica elettrostatica e quella elettromagnetica e ne confermò l'uguaglianza alla velocità della luce. La teoria di Maxwell implicava che le onde elettromagnetiche producessero pressione.
La pressione della luce fu stabilita sperimentalmente nel 1899 da P. N. Lebedev.
La teoria dell'elettromagnetismo di Maxwell ricevette una completa conferma sperimentale e divenne la base classica generalmente accettata della fisica moderna. Il ruolo di questa teoria è stato chiaramente descritto da A. Einstein: “... qui avvenne una grande svolta, che sarà per sempre associata ai nomi di Faraday, Maxwell, Hertz. La parte del leone in questa rivoluzione spetta a Maxwell... Dopo Maxwell, la realtà fisica fu concepita sotto forma di campi continui che non si possono spiegare meccanicamente... Questo cambiamento nel concetto di realtà è il più profondo e fruttuoso di quelli che la fisica ha sperimentato fin dai tempi di Newton".
Negli studi sulla teoria cinetica molecolare dei gas (articoli “Spiegazioni sulla teoria dinamica dei gas”, 1860, e “Teoria dinamica dei gas”, 1866), Maxwell fu il primo a risolvere il problema statistico della distribuzione delle molecole di gas ideali per velocità ( Distribuzione di Maxwell). Maxwell calcolò la dipendenza della viscosità del gas dalla velocità e dal percorso libero medio delle molecole (1860), calcolando il valore assoluto di quest'ultimo, e derivò una serie di importanti relazioni termodinamiche (1860). Misurato sperimentalmente il coefficiente di viscosità dell'aria secca (1866). Nel 1873-74. Maxwell scoprì il fenomeno della doppia rifrazione in un flusso ( Effetto Maxwell).
Maxwell fu un grande divulgatore della scienza. Ha scritto numerosi articoli per l'Enciclopedia Britannica, libri popolari come "La teoria del calore" (1870), "Materia e movimento" (1873), "Elettricità in esposizione elementare" (1881), tradotti in russo. Un importante contributo alla storia della fisica è la pubblicazione da parte di Maxwell dei manoscritti delle opere di G. Cavendish sull'elettricità (1879) con ampi commenti.

James Clerk Maxwell (1831–1879) è una figura eccezionale dell'Illuminismo scozzese, che fece molto per attualizzare l'eredità dei Celti, che interagivano con lo spazio dalla prospettiva del colore e della luce. Maxwell ha dato un contributo inestimabile alla comprensione delle culture antiche. Inoltre, i suoi lavori sull'elettrodinamica costituiscono la base della dottrina dello sviluppo e del controllo della coscienza umana attraverso le onde elettromagnetiche.

Maxwell creò il sistema più importante della teoria della luce, che a quel tempo e anche oggi è all'avanguardia rispetto alla capacità dell'uomo di percepire i colori. Ha dimostrato scientificamente l'importanza di comprendere esattamente le otto caratteristiche di frequenza del colore che determinano le capacità della nostra coscienza. Particolarmente importante da notare è il suo studio dell'ottavo colore, il bianco, che mostrò come una figura costituita dalle caratteristiche di frequenza del rosso, verde e viola. Ciò significa che i tre colori che determinano gli indicatori di frequenza più bassa, più alta e media formano il bianco.

In effetti, ha creato la grande teoria della Geometria del Colore, che non è mai stata richiesta dalla società per lo sviluppo umano, ma è entrata nel piano scientifico - lavora con vibrazioni di varie frequenze. Ma il colore bianco è, in effetti, un triangolo isoscele con un centro di rotazione (ovvero il punto di miscelazione di tre colori). Il nostro corpo funziona secondo uno schema simile, se lo intendiamo come un triangolo (ma questo è solo se lo intendiamo come un triangolo). Se ricreiamo un punto di miscelazione simile nel corpo, possiamo ottenere la risposta in frequenza più alta associata al colore bianco. Questo non è solo un effetto elettromagnetico, ma la possibilità che il nostro spirito lo abita.

In questo modo modifichiamo il comportamento dei legami molecolari all'interno del nostro corpo e possiamo opporci al campo magnetico. Ma la cosa più importante è che Maxwell ha mostrato la progressione di questo movimento, cioè l'accumulo, dove è possibile dimostrare l'illimitatezza dello sviluppo del nostro corpo e della coscienza. E la famosa regola del succhiello che stiamo studiando tecnicamente ha un significato concettuale completamente diverso.

Purtroppo, la grande conoscenza di Maxwell viene ancora insegnata e interpretata male. Ma questo spiega la possibilità di comprendere, o meglio, di percepire lo stato fisico dell'asse come un organo dotato di indicatori elettrici con una frequenza speciale.

La presenza di questo asse consente a una persona di spostare tutte le sue caratteristiche energetiche, di creare una "cima" interna, che, tra l'altro, Maxwell ha dimostrato non solo attraverso la sua teoria dei colori, ma anche attraverso l'esperienza di buttare giù un gatto ( la sua capacità di atterrare su quattro zampe).

Ma perché il colore è così importante per noi in questo senso? Perché la risposta al colore nel cervello ha eclissato tutte le altre risposte nel nostro corpo. Senza imparare a percepire il colore e a reagire correttamente ad esso, dipenderemo ancora da questa reazione ed essa interferirà con tutte le altre percezioni. Il colore è la base della nostra visione e la visione è la base del nostro spirito, cioè lo spirito umano si nutre principalmente di colore. La cosa più importante è capire tre colori: rosso, verde e viola (blu).

È chiaro che Maxwell non è andato in profondità in ciò che ha identificato, ma è importante che lo abbia delineato, poiché è qui che vengono gettate le basi dell'educazione di una persona e dello sviluppo della sua qualità di osservazione. Qualunque cosa facciamo, dipendiamo dal colore, sia nel luogo in cui viviamo che nei vestiti che indossiamo. E anche nel cibo che mangiamo. Questo è un sistema reale con caratteristiche fisiche e forza corrispondente. Quindi questo grande scozzese non solo ha dato all'umanità le chiavi per comprendere la natura, ma ha anche spiegato l'idea del tartan (i colori delle cellule dei tessuti nelle famiglie e organizzazioni scozzesi), il sistema di clan degli scozzesi, dove la combinazione dello sviluppo del clan è nascosto. Il tartan è una formula che ha i propri indicatori di frequenza.

MAXWELL, JAMES IMPIEGATO(Maxwell, James Clerk) (1831–1879), fisico inglese. Nato il 13 giugno 1831 a Edimburgo nella famiglia di un nobile scozzese della nobile famiglia degli Impiegati. Studiò prima alle università di Edimburgo (1847–1850), poi a Cambridge (1850–1854). Nel 1855 divenne membro del consiglio del Trinity College, nel 1856-1860 fu professore al Marischal College, Università di Aberdeen, e dal 1860 diresse il dipartimento di fisica e astronomia al King's College, Università di Londra. Nel 1865, a causa di una grave malattia, Maxwell si dimise dalla cattedra e si stabilì nella tenuta di famiglia di Glenlare vicino a Edimburgo. Continuò a studiare scienze e scrisse diversi saggi sulla fisica e sulla matematica. Nel 1871 assunse la cattedra di fisica sperimentale all'Università di Cambridge. Organizzò un laboratorio di ricerca, che aprì il 16 giugno 1874 e fu chiamato Cavendish, in onore di G. Cavendish.

Maxwell completò il suo primo lavoro scientifico mentre era ancora a scuola, inventando un modo semplice per disegnare forme ovali. Questo lavoro fu segnalato in una riunione della Royal Society e persino pubblicato nei suoi Proceedings. Mentre era membro del Consiglio del Trinity College, fu impegnato in esperimenti sulla teoria dei colori, agendo come continuatore della teoria di Jung e della teoria dei tre colori primari di Helmholtz. Negli esperimenti sulla miscelazione dei colori, Maxwell ha utilizzato una parte superiore speciale, il cui disco era diviso in settori dipinti in diversi colori (disco Maxwell). Quando la parte superiore ruotava velocemente, i colori si fondevano: se il disco era dipinto allo stesso modo dei colori dello spettro, appariva bianco; se la metà era dipinta di rosso e l'altra metà di giallo, appariva arancione; mescolando blu e giallo si creava l'impressione del verde. Nel 1860, Maxwell ricevette la medaglia Rumford per il suo lavoro sulla percezione del colore e sull'ottica.

Nel 1857 l'Università di Cambridge bandì un concorso per il miglior articolo sulla stabilità degli anelli di Saturno. Queste formazioni furono scoperte da Galileo all'inizio del XVII secolo. e presentava uno stupefacente mistero della natura: il pianeta sembrava circondato da tre anelli concentrici continui, costituiti da una sostanza di natura sconosciuta. Laplace ha dimostrato che non possono essere solidi. Dopo aver condotto un'analisi matematica, Maxwell si convinse che non potevano essere liquidi e giunse alla conclusione che una tale struttura poteva essere stabile solo se consisteva in uno sciame di meteoriti non correlati. La stabilità degli anelli è assicurata dalla loro attrazione su Saturno e dal movimento reciproco del pianeta e dei meteoriti. Per questo lavoro, Maxwell ha ricevuto il Premio J. Adams.

Uno dei primi lavori di Maxwell fu la sua teoria cinetica dei gas. Nel 1859, lo scienziato presentò una relazione in una riunione della British Association in cui presentò la distribuzione delle molecole in base alla velocità (distribuzione maxwelliana). Maxwell sviluppò le idee del suo predecessore nello sviluppo della teoria cinetica dei gas di R. Clausius, che introdusse il concetto di “percorso libero medio”. Maxwell partì dall'idea del gas come un insieme di molte sfere idealmente elastiche che si muovono caoticamente in uno spazio chiuso. Le palline (molecole) possono essere divise in gruppi in base alla velocità, mentre in uno stato stazionario il numero di molecole in ciascun gruppo rimane costante, sebbene possano uscire ed entrare nei gruppi. Da questa considerazione è seguito che “le particelle sono distribuite secondo la velocità secondo la stessa legge con cui gli errori di osservazione sono distribuiti nella teoria del metodo dei minimi quadrati, cioè secondo la statistica gaussiana." Come parte della sua teoria, Maxwell ha spiegato la legge di Avogadro, la diffusione, la conduttività termica, l'attrito interno (teoria del trasferimento). Nel 1867 dimostrò la natura statistica della seconda legge della termodinamica (“il demone di Maxwell”).

Nel 1831, l'anno in cui nacque Maxwell, M. Faraday condusse esperimenti classici che lo portarono alla scoperta dell'induzione elettromagnetica. Maxwell iniziò a studiare l'elettricità e il magnetismo circa 20 anni dopo, quando esistevano due visioni sulla natura degli effetti elettrici e magnetici. Scienziati come A. M. Ampere e F. Neumann aderirono al concetto di azione a lungo raggio, considerando le forze elettromagnetiche come analoghe all'attrazione gravitazionale tra due masse. Faraday era un sostenitore dell'idea di linee di forza che collegano le cariche elettriche positive e negative o i poli nord e sud di un magnete. Le linee di forza riempiono l'intero spazio circostante (campo, nella terminologia di Faraday) e determinano le interazioni elettriche e magnetiche. Dopo Faraday, Maxwell sviluppò un modello idrodinamico delle linee di forza ed espresse le relazioni allora conosciute dell'elettrodinamica in un linguaggio matematico corrispondente ai modelli meccanici di Faraday. I principali risultati di questo studio si riflettono nel lavoro Linee di forza di Faraday (Linee di forza di Faraday, 1857). Nel 1860-1865, Maxwell creò la teoria del campo elettromagnetico, che formulò sotto forma di un sistema di equazioni (equazioni di Maxwell) che descrivono le leggi fondamentali dei fenomeni elettromagnetici: la prima equazione esprimeva l'induzione elettromagnetica di Faraday; 2° – induzione magnetoelettrica, scoperta da Maxwell e basata su idee sulle correnti di spostamento; 3° – la legge di conservazione dell'elettricità; 4° – natura vorticosa del campo magnetico.

Continuando a sviluppare queste idee, Maxwell giunse alla conclusione che qualsiasi cambiamento nei campi elettrico e magnetico dovrebbe causare cambiamenti nelle linee di forza che penetrano nello spazio circostante, ad es. devono esserci impulsi (o onde) che si propagano nel mezzo. La velocità di propagazione di queste onde (disturbo elettromagnetico) dipende dalla permeabilità dielettrica e magnetica del mezzo ed è pari al rapporto tra l'unità elettromagnetica e quella elettrostatica. Secondo Maxwell e altri ricercatori questo rapporto è 3 x 10 10 cm/s, che è vicino alla velocità della luce misurata sette anni prima dal fisico francese A. Fizeau. Nell'ottobre 1861 Maxwell informò Faraday della sua scoperta: la luce è una perturbazione elettromagnetica che si propaga in un mezzo non conduttore, cioè un tipo di onda elettromagnetica. Questa fase finale della ricerca è delineata nel lavoro di Maxwell Teoria dinamica del campo elettromagnetico (Trattato di elettricità e magnetismo, 1864), e il risultato del suo lavoro sull'elettrodinamica fu riassunto dal famoso Trattato di elettricità e magnetismo (1873).

Negli ultimi anni della sua vita, Maxwell fu impegnato nella preparazione per la stampa e nella pubblicazione dell'eredità dei manoscritti di Cavendish. Due grandi volumi furono pubblicati nell'ottobre 1879. Maxwell morì a Cambridge il 5 novembre 1879.

James Maxwell è un fisico che per primo formulò i fondamenti dell'elettrodinamica classica. Sono ancora utilizzati oggi. La famosa equazione di Maxwell è nota; fu lui a introdurre in questa scienza concetti come la corrente di spostamento, il campo elettromagnetico, la previsione delle onde elettromagnetiche, la natura e la pressione della luce e fece molte altre importanti scoperte.

Fisico dell'infanzia

Il fisico Maxwell nacque nel XIX secolo, nel 1831. È nato a Edimburgo, in Scozia. L'eroe del nostro articolo proveniva da una famiglia di impiegati; suo padre possedeva una tenuta di famiglia nel sud della Scozia; Nel 1826 trovò una moglie di nome Frances Kay, si sposarono e 5 anni dopo nacque loro James.

Durante l'infanzia, Maxwell ei suoi genitori si trasferirono nella tenuta di Middleby, dove trascorse la sua infanzia, che fu fortemente oscurata dalla morte di sua madre per cancro. Anche nei primi anni della sua vita era attivamente interessato al mondo che lo circondava, amava la poesia ed era circondato dai cosiddetti "giocattoli scientifici". Ad esempio, il predecessore del cinema "disco magico".

All'età di 10 anni iniziò a studiare con un insegnante familiare, ma questo si rivelò inefficace, così nel 1841 si trasferì a Edimburgo per vivere con sua zia. Qui iniziò a frequentare l'Accademia di Edimburgo, che enfatizzava l'educazione classica.

Studia all'Università di Edimburgo

Nel 1847, il futuro fisico James Maxwell iniziò a studiare qui. Studiò lavori di fisica, magnetismo e filosofia e condusse numerosi esperimenti di laboratorio. Era molto interessato alle proprietà meccaniche dei materiali. Li ha esaminati utilizzando la luce polarizzata. Il fisico Maxwell ebbe questa opportunità dopo che il suo collega William Nicol gli regalò due dispositivi polarizzatori che aveva assemblato lui stesso.

A quel tempo, realizzò un gran numero di modelli in gelatina, li sottopose a deformazioni e monitorò i dipinti a colori in luce polarizzata. Confrontando i suoi esperimenti con la ricerca teorica, Maxwell derivò molte nuove leggi e testò quelle vecchie. A quel tempo, i risultati di questo lavoro erano estremamente importanti per la meccanica strutturale.

Maxwell a Cambridge

Nel 1850 Maxwell vuole continuare gli studi, anche se suo padre non è entusiasta di questa idea. Lo scienziato va a Cambridge. Lì entra nell'economico Peterhouse College. Il curriculum disponibile lì non soddisfaceva James e studiare a Peterhouse non forniva alcuna prospettiva.

Solo alla fine del primo semestre riuscì a convincere il padre e a trasferirsi al più prestigioso Trinity College. Due anni dopo ottiene una borsa di studio e ottiene una stanza separata.

Allo stesso tempo, Maxwell praticamente non si impegna in attività scientifiche; legge e frequenta lezioni di eminenti scienziati del suo tempo, scrive poesie e partecipa alla vita intellettuale dell'università. L'eroe del nostro articolo comunica molto con nuove persone, per questo compensa la sua naturale timidezza.

La routine quotidiana di Maxwell era interessante. Dalle 7 alle 17 lavorava, poi si addormentava. Mi sono alzato di nuovo alle 21.30, ho letto, e dalle due alle due e mezza del mattino sono andato a fare jogging proprio nei corridoi dell'ostello. Dopodiché sono andato di nuovo a letto per dormire fino al mattino.

Lavoro elettrico

Mentre era a Cambridge, il fisico Maxwell si interessò seriamente ai problemi dell'elettricità. Esplora gli effetti magnetici ed elettrici.

A quel tempo, Michael Faraday aveva avanzato la teoria dell'induzione elettromagnetica, linee di forza in grado di collegare cariche elettriche negative e positive. Tuttavia a Maxwell non piaceva questo concetto di azione a distanza; la sua intuizione gli diceva che da qualche parte c'erano delle contraddizioni. Pertanto, decise di costruire una teoria matematica che combinasse i risultati ottenuti dai sostenitori dell'azione a lungo raggio e la rappresentazione di Faraday. Utilizzò il metodo dell'analogia e applicò i risultati che William Thomson aveva precedentemente ottenuto nell'analisi dei processi di trasferimento del calore nei solidi. Pertanto, per la prima volta, fornì una giustificazione matematica ragionata di come avviene la trasmissione dell'azione elettrica in un determinato ambiente.

Fotografie a colori

Nel 1856 Maxwell andò ad Aberdeen, dove presto si sposò. Nel giugno 1860, al Congresso della British Association, che si tiene a Oxford, l'eroe del nostro articolo fa un importante rapporto sulle sue ricerche nel campo della teoria dei colori, supportandole con esperimenti specifici utilizzando una scatola dei colori. Nello stesso anno gli venne assegnata una medaglia per il suo lavoro sulla combinazione di ottica e colori.

Nel 1861, presso la Royal Institution, fornì prove inconfutabili della correttezza della sua teoria: questa è una fotografia a colori su cui stava lavorando dal 1855. Nessuno al mondo lo ha mai fatto prima. Ha scattato i negativi attraverso diversi filtri: blu, verde e rosso. Illuminando i negativi attraverso gli stessi filtri riesce ad ottenere un'immagine a colori.

L'equazione di Maxwell

Nella biografia di James Clerk Maxwell, anche Thomson ha avuto una forte influenza su di lui. Di conseguenza, giunge alla conclusione che il magnetismo ha una natura vorticosa e la corrente elettrica ha una natura traslazionale. Crea un modello meccanico per dimostrare tutto chiaramente.

La corrente di spostamento risultante portò alla famosa equazione di continuità utilizzata ancora oggi per la carica elettrica. Secondo i contemporanei, questa scoperta divenne il contributo più significativo di Maxwell alla fisica moderna.

ultimi anni di vita

Maxwell trascorse gli ultimi anni della sua vita a Cambridge ricoprendo vari incarichi amministrativi, diventando presidente della Philosophical Society. Insieme ai suoi studenti studiò la propagazione delle onde nei cristalli.

I dipendenti che hanno lavorato con lui hanno ripetutamente notato che era il più facile possibile nella comunicazione, si dedicava interamente alla ricerca, aveva una capacità unica di penetrare nell'essenza del problema stesso, era molto perspicace e allo stesso tempo rispondeva adeguatamente alle critiche , non aspirò mai a diventare famoso, ma allo stesso tempo era capace di un sarcasmo molto raffinato.

I primi sintomi di una grave malattia apparvero nel 1877, quando Maxwell aveva solo 46 anni. Cominciò a soffocare sempre più spesso, gli era difficile mangiare e deglutire il cibo e provava un forte dolore.

Dopo due anni è stato molto difficile per lui tenere conferenze, parlare in pubblico, si stancava molto velocemente. I medici hanno notato che le sue condizioni peggioravano costantemente. La diagnosi dei medici fu deludente: cancro addominale. Alla fine dell'anno, completamente indebolito, tornò da Glenlare a Cambridge. Il dottor James Paget, famoso a quel tempo, cercò di alleviare la sua sofferenza.

Nel novembre 1879 Maxwell morì. La bara con il suo corpo fu trasportata da Cambridge alla tenuta di famiglia, sepolta accanto ai suoi genitori nel piccolo cimitero del villaggio di Parton.

Olimpiadi in onore di Maxwell

La memoria di Maxwell è conservata nei nomi di strade, edifici, oggetti astronomici, premi e fondazioni di beneficenza. Ogni anno a Mosca si tengono le Olimpiadi della fisica Maxwell.

Funziona per gli studenti dalle classi 7 a 11 comprese. Per gli scolari delle classi 7-8, i risultati delle Olimpiadi di fisica di Maxwell sostituiscono le fasi regionali e tutte russe delle Olimpiadi per gli scolari di fisica.

Per partecipare alla fase regionale è necessario ricevere un numero sufficiente di punti nella selezione preliminare. Le fasi regionali e finali delle Olimpiadi Maxwell di Fisica si svolgono in due fasi. Uno di questi è teorico e il secondo è sperimentale.

È interessante notare che i compiti delle Olimpiadi Maxwell di fisica in tutte le fasi coincidono in termini di difficoltà con le prove delle fasi finali delle Olimpiadi panrusse per gli scolari.

Maxwell, James Clerk - matematico e fisico inglese di origine scozzese. Fondatore dell'elettrodinamica classica moderna e della teoria cinetica dei gas. Condusse una serie di importanti studi di termodinamica e fisica molecolare. Il creatore della teoria quantitativa dei colori, gettò le basi dei principi della fotografia a colori.

Biografia

James Clerk Maxwell è nato il 13 giugno 1831 nella capitale scozzese di Edimburgo. Padre, John Clerk Maxwell. Era membro dell'ordine degli avvocati e possedeva una tenuta nel sud della Scozia. La madre, Frances Kay, era la figlia di un giudice dell'Ammiragliato Corte.

La madre di James morì quando lui aveva otto anni. Mio padre ha dovuto allevarlo da solo. Per tutta la sua vita, James ha mantenuto sentimenti molto affettuosi per suo padre, che si è sempre preso cura di lui.

Quando arrivò il momento per James di ricevere un'istruzione, gli insegnanti furono inizialmente invitati a casa sua. Tuttavia, questi insegnanti erano ignoranti e maleducati e non è stato possibile trovarne altri. Pertanto, il padre decise di mandare suo figlio all'Accademia di Edimburgo.

All'inizio, il giovane Maxwell era piuttosto diffidente nei confronti dello studio all'accademia, ma gradualmente si lasciò coinvolgere. Le lezioni suscitarono in lui un genuino interesse e la geometria attirò un'attenzione speciale. Fu questa scienza a diventare la base su cui crebbero tutti i futuri risultati scientifici di Maxwell.

Maxwell ha dato all'accademia un inno d'addio, che successivamente è stato cantato con piacere da più di una generazione di studenti. James entra quindi all'Università di Edimburgo. Qui studia la teoria dell'elasticità, i risultati di questo lavoro sono molto apprezzati dagli specialisti.

Nel 1850 Maxwell partì per Cambridge, nonostante l'insoddisfazione di suo padre per questa decisione. Prima studia al St. College. Peter's, poi si trasferisce al Trinity College. Ha semplicemente stupito gli insegnanti con le sue conoscenze e alla laurea si è classificato secondo. Dopo aver conseguito la laurea, Maxwell rimase al Trinity College per lavorare come insegnante. Durante questo periodo studiò il problema dei colori, della geometria e dell'elettricità. Nel 1854, in una lettera a uno dei suoi amici

James ha annunciato la sua intenzione di "attaccare l'elettricità". Ciò ebbe successo: presto fu pubblicata l'opera "On Faraday Lines of Force", una delle tre opere più grandi di Maxwell. Il lavoro principale di questo periodo della vita dello scienziato fu la creazione della teoria del colore. Ha dimostrato sperimentalmente come si mescolano i colori. Questi studi successivamente costituirono la base della fotografia a colori.

Nel 1856 Maxwell divenne professore di filosofia naturale all'Aberdeen Marischal College. In effetti, ha creato qui il dipartimento di fisica da zero. Nel 1858, Maxwell sposò Catherine Mary Dewar, che era la figlia del capo del Marischal College.

Durante questo periodo, lo scienziato fu impegnato nel calcolo del movimento degli anelli di Saturno, pubblicando un trattato "Sulla stabilità del movimento degli anelli di Saturno". Quest'opera in seguito divenne un classico.

Allo stesso tempo, Maxwell si concentrò sulla teoria cinetica dei gas. Nel giugno 1860 tenne un rapporto su questo argomento alla riunione della British Association a Oxford.

Sempre nel 1860 Maxwell dovette dire addio alla sua cattedra al Marischal College. Subito dopo fu invitato al King's College alla posizione di professore nel dipartimento di filosofia naturale.

Il 17 maggio 1861, lo scienziato dimostrò la prima fotografia a colori al mondo. Cento anni dopo, la società Kodak dimostrò che Maxwell era semplicemente fortunato in quel momento: era impossibile ottenere immagini verdi e rosse con il suo metodo, questi colori si erano formati per caso; Tuttavia, i principi erano ancora corretti, anche se con piccoli errori.

Successivamente, Maxwell si concentra sullo studio dell'elettromagnetismo. Vengono pubblicati i lavori “Sulle linee fisiche di forza” e “Teoria dinamica del campo elettromagnetico”. Da quel momento fino alla fine della sua vita, lo scienziato lavorò su problemi di misurazioni elettriche.

Nel 1865 la salute di Maxwell peggiorò e l'anno successivo lasciò Londra per la sua tenuta di Glenlar. Nel 1867 si recò in Italia per migliorare la sua salute. Durante questo periodo furono pubblicati i libri “Teoria del calore” e “Teoria del calore”.

Nel 1871 Maxwell divenne professore all'Università di Cambridge. Due anni dopo, lo scienziato termina il lavoro di tutta la sua vita: il Trattato in due volumi sull'elettricità e il magnetismo. Successivamente furono pubblicati i libri “Materia e movimento”,

Dal 1874 al 1879, Maxwell elaborò le opere di Henry Cavendish, che gli furono solennemente presentate dal Duca di Devonshire.

A questo punto, la sua salute stava peggiorando notevolmente. Presto fu fatta una diagnosi di cancro. Il 5 novembre 1879 morì James Clerk Maxwell. Il suo corpo fu sepolto nel villaggio di Parton, accanto ai suoi genitori.

I principali risultati di Maxwell

• Durante la vita di Maxwell, molte delle sue opere non furono adeguatamente apprezzate, ma in seguito il suo lavoro prese il posto che gli spetta nella storia della scienza.
• La ricerca nel campo della teoria del campo elettromagnetico è diventata la base dell'idea di campo nella fisica del XX secolo. Ciò è stato sottolineato da molti scienziati, tra cui Leopold Infeld, Albert Einstein e Rudolf Peierls.
• Contributo alla teoria cinetica molecolare.
• Sviluppo di metodi statistici che hanno contribuito allo sviluppo della meccanica statistica. Coniò il termine “meccanica statistica”.
• Creazione della teoria dei colori. Teoria elettromagnetica della luce.
• Sviluppo della teoria dinamica dei gas.

Date importanti nella biografia di Maxwell

• 13 giugno 1831 - a Edimburgo.
• 1841 – ammissione all'Accademia di Edimburgo.
• 1846 - il primo lavoro scientifico "Sulle proprietà degli ovali e delle curve con molti fuochi".
• 1847 – ammissione all'Università di Edimburgo.
• 1850 – relazione “Sull’equilibrio dei corpi elastici”. Ammissione all'Università di Cambridge.
• 1854 – laurea all'università. Inizio dell'attività docente.
• 1856: morte del padre. Maxwell diventa membro della Royal Society di Edimburgo.
• 1857 – opera “Sulle linee di forza di Faraday”.
• 1858: sposò Katherine Mary Dewar.
• 1859 - il primo articolo sulla teoria cinetica dei gas.
• 1860 – Professore di fisica all'Università di Londra.
• 1860 - Riceve la Medaglia Rumford per la ricerca sull'ottica e sui colori.
• 1861 – la prima fotografia a colori al mondo.
• 1861-1864 – pubblicazione delle opere “Teoria dinamica del campo elettromagnetico”, “Sulle linee fisiche delle forze”.
• 1865 – trasferimento a Glenlare.
• 1867 - viaggio in Italia.
• 1871 – Professore di fisica sperimentale all'Università di Cambridge.
• 1873 – pubblicazione delle opere “Materia e movimento”, “Trattato di elettricità e magnetismo”.
• 1874: il Laboratorio Cavendish inizia i suoi lavori.
• 1878-1879 – pubblicazione di articoli “Sulle tensioni derivanti nei gas rarefatti a causa della disuguaglianza di temperatura”, “Analisi armonica”.
• 5 novembre 1879: James Clerk Maxwell muore nella sua casa di Cambridge.

• L'unica caratteristica del rilievo di Venere che prende il nome da un uomo è la catena montuosa James Maxwell.
• A scuola Maxwell sapeva pochissimo di aritmetica.
• Dopo aver ricevuto un messaggio sulla frequenza obbligatoria a un servizio presso l'Università di Cambridge, ha detto: "Vado a letto a quest'ora".
• Amava eseguire canzoni scozzesi, accompagnandosi alla chitarra.
• All'età di otto anni sapeva citare quasi tutti i versetti del Libro dei Salmi.