Maxwell es un científico. Datos interesantes de James Maxwell.

James Maxwell es un físico que formuló por primera vez los fundamentos de la electrodinámica clásica. Todavía se utilizan hoy en día. Se conoce la famosa ecuación de Maxwell, fue él quien introdujo en esta ciencia conceptos como corriente de desplazamiento, campo electromagnético, ondas electromagnéticas predichas, naturaleza y presión de la luz, e hizo muchos otros descubrimientos importantes.

físico infantil

El físico Maxwell nació en el siglo XIX, en 1831. Nació en Edimburgo, Escocia. El héroe de nuestro artículo provenía de una familia de empleados; su padre era dueño de una finca familiar en el sur de Escocia. En 1826, encontró una esposa llamada Frances Kay, se casaron y cinco años después les nació James.

En la infancia, Maxwell y sus padres se mudaron a la finca de Middleby, donde pasó su infancia, que se vio muy ensombrecida por la muerte de su madre por cáncer. Ya en los primeros años de su vida se interesó activamente por el mundo que lo rodeaba, le gustaba la poesía y estaba rodeado de los llamados "juguetes científicos". Por ejemplo, el antecesor del cine del “disco mágico”.

A los 10 años comenzó a estudiar con un maestro orientador, pero esto resultó ineficaz, por lo que en 1841 se trasladó a Edimburgo para vivir con su tía. Aquí comenzó a asistir a la Academia de Edimburgo, que hacía hincapié en la educación clásica.

Estudiar en la Universidad de Edimburgo

En 1847 comenzó aquí sus estudios el futuro físico James Maxwell, que estudió obras de física, magnetismo y filosofía y realizó numerosos experimentos de laboratorio. Estaba más interesado en las propiedades mecánicas de los materiales. Los examinó usando luz polarizada. El físico Maxwell tuvo esta oportunidad después de que su colega William Nicol le regalara dos dispositivos polarizadores que él mismo había montado.

En aquella época, fabricaba un gran número de modelos de gelatina, los sometía a deformaciones y observaba las pinturas en color con luz polarizada. Comparando sus experimentos con la investigación teórica, Maxwell dedujo muchas leyes nuevas y probó las antiguas. En aquel momento, los resultados de este trabajo fueron de suma importancia para la mecánica estructural.

Maxwell en Cambridge

En 1850, Maxwell quiere continuar su educación, aunque su padre no está entusiasmado con la idea. El científico va a Cambridge. Allí ingresa en el económico Peterhouse College. El plan de estudios disponible allí no satisfizo a James y estudiar en Peterhouse no le ofreció ninguna perspectiva.

Sólo al final del primer semestre logró convencer a su padre y trasladarse al más prestigioso Trinity College. Dos años más tarde se convierte en estudiante becado y consigue una habitación aparte.

Al mismo tiempo, Maxwell prácticamente no se dedica a actividades científicas, lee y asiste a conferencias de destacados científicos de su época, escribe poesía y participa en la vida intelectual de la universidad. El héroe de nuestro artículo se comunica mucho con gente nueva, por eso compensa su timidez natural.

La rutina diaria de Maxwell era interesante. De siete de la mañana a cinco de la tarde trabajó y luego se quedó dormido. Me levanté de nuevo a las 21.30, leí y de dos a tres y media de la mañana salí a correr por los pasillos del albergue. Después de eso, se volvió a acostar para dormir hasta la mañana.

Trabajo eléctrico

Mientras estaba en Cambridge, el físico Maxwell se interesó seriamente en los problemas de la electricidad. Explora los efectos magnéticos y eléctricos.

En aquella época, Michael Faraday había propuesto la teoría de la inducción electromagnética, líneas de fuerza capaces de conectar cargas eléctricas negativas y positivas. Sin embargo, a Maxwell no le gustaba este concepto de acción a distancia; su intuición le decía que había contradicciones en alguna parte. Por lo tanto, decidió construir una teoría matemática que combinara los resultados obtenidos por los defensores de la acción de largo alcance y la representación de Faraday. Utilizó el método de la analogía y aplicó los resultados que William Thomson había logrado anteriormente al analizar los procesos de transferencia de calor en sólidos. De este modo, por primera vez dio una justificación matemática razonada de cómo se produce la transmisión de la acción eléctrica en un entorno determinado.

Fotografías en color

En 1856, Maxwell fue a Aberdeen, donde pronto se casó. En junio de 1860, en el Congreso de la Asociación Británica, que tuvo lugar en Oxford, el héroe de nuestro artículo hace un importante informe sobre sus investigaciones en el campo de la teoría del color, apoyándolas con experimentos específicos utilizando una caja de color. Ese mismo año recibió una medalla por su trabajo en la combinación de óptica y colores.

En 1861, en la Royal Institution, proporcionó pruebas irrefutables de la exactitud de su teoría: se trata de una fotografía en color en la que había estado trabajando desde 1855. Nadie en el mundo había hecho esto antes. Filmó los negativos a través de varios filtros: azul, verde y rojo. Iluminando los negativos a través de los mismos filtros consigue obtener una imagen en color.

ecuación de maxwell

En la biografía de James Clerk Maxwell, Thomson también tuvo una fuerte influencia sobre él. Como resultado, llega a la conclusión de que el magnetismo tiene una naturaleza de vórtice y la corriente eléctrica tiene una naturaleza de traslación. Crea un modelo mecánico para demostrarlo todo claramente.

La corriente de desplazamiento resultante condujo a la famosa ecuación de continuidad que todavía se utiliza hoy en día para la carga eléctrica. Según los contemporáneos, este descubrimiento se convirtió en la contribución más importante de Maxwell a la física moderna.

últimos años de vida

Maxwell pasó los últimos años de su vida en Cambridge ocupando diversos puestos administrativos, llegando a ser presidente de la Sociedad Filosófica. Junto con sus alumnos, estudió la propagación de ondas en cristales.

Los empleados que trabajaron con él notaron repetidamente que era lo más fácil posible para comunicarse, se dedicaba por completo a la investigación, tenía una capacidad única para penetrar en la esencia del problema en sí, era muy perspicaz y al mismo tiempo respondía adecuadamente a las críticas. Nunca aspiró a hacerse famoso, pero al mismo tiempo era capaz de un sarcasmo muy refinado.

Los primeros síntomas de una enfermedad grave aparecieron en 1877, cuando Maxwell tenía sólo 46 años. Comenzó a ahogarse cada vez con más frecuencia, le resultaba difícil comer y tragar alimentos y experimentaba dolores intensos.

Después de dos años, le resultaba muy difícil dar conferencias, hablar en público, se cansaba muy rápido. Los médicos notaron que su condición empeoraba constantemente. El diagnóstico de los médicos fue decepcionante: cáncer de abdomen. A finales de año, completamente debilitado, regresó de Glenlare a Cambridge. El Dr. James Paget, famoso en aquella época, intentó aliviar su sufrimiento.

En noviembre de 1879, Maxwell murió. El ataúd con su cuerpo fue transportado desde Cambridge a la finca familiar, donde fue enterrado junto a sus padres en el pequeño cementerio del pueblo de Parton.

Juegos Olímpicos en honor a Maxwell

La memoria de Maxwell se conserva en los nombres de calles, edificios, objetos astronómicos, premios y fundaciones caritativas. La Olimpiada de Física Maxwell también se celebra anualmente en Moscú.

Está dirigido a estudiantes de los grados 7 al 11 inclusive. Para los escolares de 7º a 8º grado, los resultados de la Olimpiada de Física de Maxwell son un sustituto de las etapas regionales y de toda Rusia de la Olimpiada de Física para escolares.

Para participar en la etapa regional es necesario obtener una cantidad suficiente de puntos en la selección preliminar. Las etapas regional y final de la Olimpiada Maxwell de Física se llevan a cabo en dos etapas. Uno de ellos es teórico y el segundo es experimental.

Es interesante que las tareas de la Olimpiada Maxwell de Física en todas las etapas coincidan en nivel de dificultad con las pruebas de las etapas finales de la Olimpiada de toda Rusia para escolares.

Muchas publicaciones y revistas científicas han publicado recientemente artículos sobre los logros de la física y los científicos modernos, y las publicaciones sobre físicos del pasado son raras. Quisiéramos corregir esta situación y recordar a uno de los físicos más destacados del siglo pasado, James Clerk Maxwell. Este es un famoso físico inglés, el padre de la electrodinámica clásica, la física estadística y muchas otras teorías, fórmulas físicas e inventos. Maxwell se convirtió en el creador y primer director del Laboratorio Cavendish.

Como saben, Maxwell vino de Edimburgo y nació en 1831 en una familia noble, que estaba relacionada con el apellido escocés de Penicuik Clerks. Maxwell pasó su infancia en la finca Glenlare. Los antepasados ​​de James fueron políticos, poetas, músicos y científicos. Probablemente, heredó de él su inclinación por la ciencia.

James fue criado sin una madre (ya que ella murió cuando él tenía 8 años) por un padre que cuidaba al niño. El padre quería que su hijo estudiara ciencias naturales. James inmediatamente se enamoró de la tecnología y rápidamente desarrolló habilidades prácticas. El pequeño Maxwell tomó sus primeras lecciones en casa con perseverancia, ya que no le gustaban los duros métodos de educación utilizados por el maestro. Su formación adicional tuvo lugar en una escuela aristocrática, donde el niño demostró grandes habilidades matemáticas. A Maxwell le gustaba especialmente la geometría.

Para muchas grandes personas, la geometría parecía una ciencia asombrosa, e incluso a la edad de 12 años hablaba de un libro de texto de geometría como si fuera un libro sagrado. Maxwell amaba la geometría al igual que otras luminarias científicas, pero sus relaciones con sus compañeros de escuela eran malas. Constantemente le ponían apodos ofensivos y una de las razones era su ropa ridícula. El padre de Maxwell era considerado un excéntrico y le compraba a su hijo ropa que le hacía sonreír.

Maxwell ya mostró una gran promesa en el campo de la ciencia cuando era niño. En 1814 fue enviado a estudiar a la Escuela secundaria de Edimburgo y en 1846 recibió una medalla por sus servicios a las matemáticas. Su padre estaba orgulloso de su hijo y se le dio la oportunidad de presentar uno de los trabajos científicos de su hijo ante la junta directiva de la Academia de Ciencias de Edimburgo. Este trabajo se refería a cálculos matemáticos de figuras elípticas. En aquella época esta obra llevaba por título “Sobre el dibujo de óvalos y óvalos con muchos focos”. Fue escrito en 1846 y publicado al público en general en 1851.

Maxwell comenzó a estudiar física intensamente después de transferirse a la Universidad de Edimburgo. Calland, Forbes y otros se convirtieron en sus maestros. Inmediatamente vieron en James un alto potencial intelectual y un deseo incontrolable de estudiar física. Antes de este período, Maxwell conoció ciertas ramas de la física y estudió óptica (dedicó mucho tiempo a la polarización de la luz y a los anillos de Newton). En esto le ayudó el famoso físico William Nicol, quien en un momento inventó el prisma.

Por supuesto, Maxwell no era ajeno a otras ciencias naturales y prestó especial atención al estudio de la filosofía, la historia de la ciencia y la estética.

En 1850 ingresó a Cambridge, donde una vez trabajó Newton, y en 1854 recibió un título académico. Posteriormente, sus investigaciones se centraron en el campo de la electricidad y las instalaciones eléctricas. Y en 1855 se le concedió la membresía en el consejo del Trinity College.

El primer trabajo científico significativo de Maxwell fue Sobre las líneas de fuerza de Faraday, que apareció en 1855. En un momento, Boltzmann dijo sobre el artículo de Maxwell que este trabajo tiene un significado profundo y muestra con qué determinación el joven científico aborda el trabajo científico. Boltzmann creía que Maxwell no sólo entendía cuestiones de ciencias naturales, sino que también hacía una contribución especial a la física teórica. Maxwell describió en su artículo todas las tendencias en la evolución de la física durante las próximas décadas. Posteriormente Kirchhoff, Mach y otros llegaron a la misma conclusión.

¿Cómo se formó el Laboratorio Cavendish?

Después de completar sus estudios en Cambridge, James Maxwell permaneció aquí como profesor y en 1860 se convirtió en miembro de la Royal Society de Londres. Al mismo tiempo, se mudó a Londres, donde obtuvo el puesto de jefe del departamento de física en el King's College de la Universidad de Londres. Trabajó en este puesto durante 5 años.

En 1871, Maxwell regresó a Cambridge y creó el primer laboratorio en Inglaterra para la investigación en el campo de la física, que se llamó Laboratorio Cavendish (en honor a Henry Cavendish). Maxwell dedicó el resto de su vida al desarrollo del laboratorio, que se convirtió en un verdadero centro de investigación científica.

Poco se sabe sobre la vida de Maxwell, ya que no llevó registros ni diarios. Era un hombre modesto y tímido. Maxwell murió a la edad de 48 años a causa de un cáncer.

¿Cuál es el legado científico de James Maxwell?

La actividad científica de Maxwell cubrió muchas áreas de la física: la teoría de los fenómenos electromagnéticos, la teoría cinemática de los gases, la óptica, la teoría de la elasticidad y otras. Lo primero que interesó a James Maxwell fue estudiar e investigar la fisiología y la física de la visión del color.

Maxwell fue el primero en obtener una imagen en color, la cual se obtenía mediante la proyección simultánea de la gama roja, verde y azul. Con esto, Maxwell demostró una vez más al mundo que la imagen en color de la visión se basa en la teoría de los tres componentes. Este descubrimiento marcó el inicio de la creación de fotografías en color. En el período comprendido entre 1857 y 1859, Maxwell pudo estudiar la estabilidad de los anillos de Saturno. Su teoría sugiere que los anillos de Saturno serán estables sólo bajo una condición: la desconexión de partículas o cuerpos entre sí.

Desde 1855, Maxwell prestó especial atención al trabajo en el campo de la electrodinámica. Hay varios trabajos científicos de este período: "Sobre las líneas de fuerza de Faraday", "Sobre las líneas de fuerza físicas", "Tratado sobre la electricidad y el magnetismo" y "Teoría dinámica del campo electromagnético".

Maxwell y la teoría del campo electromagnético.

Cuando Maxwell empezó a estudiar los fenómenos eléctricos y magnéticos, muchos de ellos ya habían sido bien estudiados. Fue creado ley de Coulomb, ley de amperio, también se ha comprobado que las interacciones magnéticas están relacionadas con la acción de cargas eléctricas. Muchos científicos de esa época defendieron la teoría de la acción de largo alcance, según la cual la interacción ocurre instantáneamente y en el espacio vacío.

El papel principal en la teoría de la interacción de corto alcance lo desempeñó la investigación de Michael Faraday (años 30 del siglo XIX). Faraday argumentó que la naturaleza de la carga eléctrica se basaba en el campo eléctrico circundante. El campo de una carga está conectado con la vecina en dos direcciones. Las corrientes interactúan mediante un campo magnético. Según Faraday, los campos magnéticos y eléctricos los describe en forma de líneas de fuerza, que son líneas elásticas en un medio hipotético: el éter.

Maxwell apoyó la teoría de Faraday sobre la existencia de campos electromagnéticos, es decir, apoyó los procesos emergentes en torno a la carga y la corriente.

Maxwell explicó las ideas de Faraday en forma matemática, algo que la física realmente necesitaba. Con la introducción del concepto de campo, las leyes de Coulomb y Ampere se volvieron más convincentes y profundamente significativas. En el concepto de inducción electromagnética, Maxwell pudo considerar las propiedades del propio campo. Bajo la influencia de un campo magnético alterno se genera en el espacio vacío un campo eléctrico con líneas de fuerza cerradas. Este fenómeno se llama campo eléctrico de vórtice.

El siguiente descubrimiento de Maxwell fue que un campo eléctrico alterno puede generar un campo magnético similar a una corriente eléctrica ordinaria. Esta teoría se llamó hipótesis de la corriente de desplazamiento. Posteriormente, Maxwell expresó el comportamiento de los campos electromagnéticos en sus ecuaciones.

Referencia. Las ecuaciones de Maxwell son ecuaciones que describen fenómenos electromagnéticos en diversos medios y en el espacio vacío, y también se relacionan con la electrodinámica macroscópica clásica. Ésta es una conclusión lógica extraída de experimentos basados ​​en las leyes de los fenómenos eléctricos y magnéticos.
La principal conclusión de las ecuaciones de Maxwell es la finitud de la propagación de las interacciones eléctricas y magnéticas, que distinguía entre la teoría de la acción de corto alcance y la teoría de la acción de largo alcance. Las características de velocidad se acercaron a la velocidad de la luz en 300.000 km/s. Esto le dio a Maxwell motivos para argumentar que la luz es un fenómeno asociado con la acción de ondas electromagnéticas.

Teoría cinética molecular de los gases de Maxwell.

Maxwell contribuyó al estudio de la teoría cinética molecular (ahora esta ciencia se llama mecánica estadística). Maxwell fue el primero en tener la idea del carácter estadístico de las leyes de la naturaleza. Creó una ley para la distribución de moléculas según la velocidad y también logró calcular la viscosidad de los gases en relación con los indicadores de velocidad y el camino libre de las moléculas de gas. Además, gracias al trabajo de Maxwell, tenemos una serie de relaciones termodinámicas.

Referencia. La distribución de Maxwell es una teoría de la distribución de velocidades de las moléculas de un sistema en condiciones de equilibrio termodinámico. El equilibrio termodinámico es una condición para el movimiento de traslación de moléculas descrita por las leyes de la dinámica clásica.

Maxwell publicó muchos trabajos científicos: "La teoría del calor", "Materia y movimiento", "Electricidad en exposición elemental" y otros. Maxwell no sólo avanzó en la ciencia durante el período, sino que también se interesó por su historia. En un momento logró publicar las obras de G. Cavendish, que complementó con sus comentarios.

¿Qué recuerda el mundo de James Clerk Maxwell?

Maxwell trabajó activamente en el estudio de los campos electromagnéticos. Su teoría sobre su existencia recibió reconocimiento mundial sólo una década después de su muerte.

Maxwell fue el primero en clasificar la materia y asignar a cada una sus propias leyes, que no eran reducibles a las leyes de la mecánica de Newton.

Muchos científicos han escrito sobre Maxwell. El físico R. Feynman dijo sobre él que Maxwell, quien descubrió las leyes de la electrodinámica, miró siglos hacia el futuro.

Epílogo. James Clerk Maxwell murió el 5 de noviembre de 1879 en Cambridge. Fue enterrado en un pequeño pueblo escocés cerca de su iglesia favorita, que no está lejos de la propiedad de su familia.

MAXWELL, James Clerk

El físico inglés James Clerk Maxwell nació en Edimburgo en la familia de un noble escocés de la noble familia Clerk. Estudió primero en las universidades de Edimburgo (1847-1850) y luego en Cambridge (1850-1854). En 1855, Maxwell se convirtió en miembro del consejo del Trinity College, en 1856-1860. Fue profesor en el Marischal College de la Universidad de Aberdeen y desde 1860 dirigió el departamento de física y astronomía del King's College de la Universidad de Londres. En 1865, debido a una grave enfermedad, Maxwell renunció al departamento y se instaló en su propiedad familiar de Glenlare, cerca de Edimburgo. Allí continuó estudiando ciencias y escribió varios ensayos sobre física y matemáticas. En 1871 ocupó la cátedra de física experimental en la Universidad de Cambridge. Maxwell organizó un laboratorio de investigación, que se inauguró el 16 de junio de 1874 y recibió el nombre de Cavendish en honor a Henry Cavendish.

Maxwell completó su primer trabajo científico cuando aún estaba en la escuela, inventando una forma sencilla de dibujar formas ovaladas. Este trabajo fue reportado en una reunión de la Royal Society e incluso publicado en sus Actas. Mientras era miembro del consejo del Trinity College, participó en experimentos sobre la teoría del color, actuando como continuador de la teoría de Jung y la teoría de los tres colores primarios de Helmholtz. En experimentos de mezcla de colores, Maxwell utilizó una tapa especial, cuyo disco estaba dividido en sectores pintados en diferentes colores (disco Maxwell). Cuando la peonza giraba rápidamente, los colores se fusionaban: si el disco se pintaba de la misma forma que los colores del espectro, aparecía blanco; si la mitad estaba pintada de rojo y la otra mitad de amarillo, parecía naranja; La mezcla de azul y amarillo creó la impresión de verde. En 1860, Maxwell recibió la Medalla Rumford por su trabajo sobre la percepción del color y la óptica.

En 1857, la Universidad de Cambridge convocó un concurso para elegir el mejor artículo sobre la estabilidad de los anillos de Saturno. Estas formaciones fueron descubiertas por Galileo a principios del siglo XVII. y presentó un asombroso misterio de la naturaleza: el planeta parecía rodeado por tres anillos concéntricos continuos, compuestos de una sustancia de naturaleza desconocida. Laplace demostró que no pueden ser sólidos. Después de realizar un análisis matemático, Maxwell se convenció de que no podían ser líquidos y llegó a la conclusión de que tal estructura sólo podría ser estable si consistía en un enjambre de meteoritos no relacionados entre sí. La estabilidad de los anillos está garantizada por su atracción hacia Saturno y el movimiento mutuo del planeta y los meteoritos. Por este trabajo, Maxwell recibió el premio J. Adams.

Uno de los primeros trabajos de Maxwell fue su teoría cinética de los gases. En 1859, el científico presentó un informe en una reunión de la Asociación Británica en el que presentó la distribución de moléculas por velocidad (distribución Maxwelliana). Maxwell desarrolló las ideas de su predecesor en el desarrollo de la teoría cinética de los gases por parte de Rudolf Clausius, quien introdujo el concepto de "camino libre medio". Maxwell partió de la idea de un gas como un conjunto de muchas bolas idealmente elásticas que se mueven caóticamente en un espacio cerrado. Las bolas (moléculas) se pueden dividir en grupos según la velocidad, mientras que en estado estacionario el número de moléculas en cada grupo permanece constante, aunque pueden salir y entrar en grupos. De esta consideración se deduce que “las partículas se distribuyen por velocidad de acuerdo con la misma ley que los errores de observación se distribuyen en la teoría del método de mínimos cuadrados, es decir, según las estadísticas gaussianas." Como parte de su teoría, Maxwell explicó la ley de Avogadro, la difusión, la conductividad térmica y la fricción interna (teoría de la transferencia). En 1867 demostró la naturaleza estadística de la segunda ley de la termodinámica.

En 1831, año en que nació Maxwell, Michael Faraday llevó a cabo los clásicos experimentos que le llevaron al descubrimiento de la inducción electromagnética. Maxwell comenzó a estudiar la electricidad y el magnetismo unos 20 años después, cuando había dos puntos de vista sobre la naturaleza de los efectos eléctricos y magnéticos. Científicos como A. M. Ampere y F. Neumann se adhirieron al concepto de acción de largo alcance y consideraron las fuerzas electromagnéticas como análogas a la atracción gravitacional entre dos masas. Faraday fue un defensor de la idea de líneas de fuerza que conectan cargas eléctricas positivas y negativas o los polos norte y sur de un imán. Las líneas de fuerza llenan todo el espacio circundante (campo, en la terminología de Faraday) y determinan las interacciones eléctricas y magnéticas. Siguiendo a Faraday, Maxwell desarrolló un modelo hidrodinámico de líneas de fuerza y ​​expresó las relaciones entonces conocidas de la electrodinámica en un lenguaje matemático correspondiente a los modelos mecánicos de Faraday. Los principales resultados de esta investigación se reflejan en la obra “Las líneas de fuerza de Faraday” (1857). En 1860-1865 Maxwell creó la teoría del campo electromagnético, que formuló en forma de un sistema de ecuaciones (ecuaciones de Maxwell) que describen las leyes básicas de los fenómenos electromagnéticos: la primera ecuación expresaba la inducción electromagnética de Faraday; 2º – la inducción magnetoeléctrica, descubierta por Maxwell y basada en ideas sobre las corrientes de desplazamiento; 3º – la ley de conservación de la electricidad; 4º – naturaleza vórtice del campo magnético.

Continuando con el desarrollo de estas ideas, Maxwell llegó a la conclusión de que cualquier cambio en los campos eléctrico y magnético debería provocar cambios en las líneas de fuerza que penetran en el espacio circundante, es decir, debe haber pulsos (u ondas) propagándose en el medio. La velocidad de propagación de estas ondas (perturbación electromagnética) depende de la permeabilidad dieléctrica y magnética del medio y es igual a la relación entre la unidad electromagnética y la electrostática. Según Maxwell y otros investigadores, esta relación es de 3,10 10 cm/s, lo que se aproxima a la velocidad de la luz medida siete años antes por el físico francés A. Fizeau. En octubre de 1861, Maxwell informó a Faraday de su descubrimiento: la luz es una perturbación electromagnética que se propaga en un medio no conductor, es decir, un tipo de onda electromagnética. Esta etapa final de la investigación se describe en la obra de Maxwell “La teoría dinámica del campo electromagnético” (1864), y el resultado de su trabajo sobre electrodinámica se resumió en el famoso “Tratado sobre la electricidad y el magnetismo” (1873).

El matemático, físico y mecánico inglés James Clerk Maxwell nació en Edimburgo (Escocia) el 13 de junio de 1831. Pronto la familia del futuro científico se mudó a su finca en Middleby, donde el niño pasó su infancia.

En 1841, habiendo regresado nuevamente a Edimburgo, el joven ingresó en la Academia de Edimburgo. Después de graduarse, Maxwell comenzó a estudiar en la universidad del mismo nombre.

En 1853 ingresó en el Trinity College de Cambridge. Allí, Maxwell se interesó por el estudio de la electricidad y pronto inició investigaciones experimentales en esta área.

En los años 50, el científico participó activamente en la docencia, trabajando en su Cambridge natal, y luego en la Universidad de Aberdeen y en el King's College de Londres. En este momento, creó la teoría de los colores, que más tarde hizo posible la aparición de la fotografía en color, y también desarrolló la teoría de los gases, que se convirtió en la base de la mecánica estática moderna.

En 1864-1865, Maxwell creó su famosa "Teoría dinámica del campo electromagnético", que se convirtió en su principal obra científica y se considera el pináculo del pensamiento matemático de esa época. En 1866 descubrió la ley de distribución de velocidades de las moléculas de un gas ideal, que más tarde recibió su nombre del científico.

En 1871, Maxwell volvió a trabajar en la Universidad de Cambridge como profesor de física experimental. En esta época escribió el enciclopédico Tratado sobre electricidad y magnetismo (1873), dedicado a la memoria de Michael Faraday.

El 5 de noviembre de 1879 murió el físico, matemático y mecánico británico James Clerk Maxwell. Tenía 48 años. Durante su vida se convirtió en autor de numerosos descubrimientos. Recordamos los más interesantes de ellos.

1. Método para dibujar un óvalo. Maxwell hizo este descubrimiento cuando aún era un escolar. Estudió en la Academia de Edimburgo. Al principio, James tenía poco interés en estudiar, pero luego comenzó a mostrar interés en ello. El niño estaba más interesado en la geometría. Su apreciación de la belleza de las imágenes geométricas aumentó después de una conferencia del artista David Ramsay Hay sobre el arte etrusco. Las reflexiones sobre este tema llevaron a Maxwell a inventar un método para dibujar óvalos. El método se remonta a la obra de René Descartes y consistía en el uso de alfileres focales, hilos y un lápiz, lo que permitía construir círculos (un foco), elipses (dos focos) y formas ovaladas más complejas (más focos). . Hay que decir que los resultados del trabajo del estudiante no pasaron desapercibidos y fueron informados por el profesor James Forbes en una reunión de la Royal Society de Edimburgo y luego publicados en sus Actas.

2. Teoría del color. Después de estudiar en Cambridge, Maxwell se preparó para una cátedra. En ese momento, el principal interés científico del joven era el trabajo sobre la teoría del color. Tiene su origen en el trabajo de Isaac Newton, quien se adhirió a la idea de los siete colores primarios. Maxwell fue un continuador de la teoría de Thomas Young, quien propuso la idea de tres colores primarios y los asoció con procesos fisiológicos en el cuerpo humano. James utilizó una “trompo de colores” previamente inventada, cuyo disco estaba dividido en sectores pintados de diferentes colores, así como una “caja de colores”, un sistema óptico que él mismo desarrolló y que permitía mezclar colores de referencia. Sin embargo, con su ayuda pudo obtener por primera vez resultados cuantitativos y predecir con bastante precisión las mezclas de colores resultantes. Por ejemplo, si antes se creía que se podía obtener blanco mezclando azul, rojo y amarillo, Maxwell lo refutó. Sus experimentos demostraron que mezclar colores azul y amarillo no produce verde, como se creía a menudo, sino un tinte rosado. También descubrió que los colores primarios son el rojo, el verde y el azul.

3. Estabilidad de los anillos de Saturno. En Aberdeen, Maxwell se casó y comenzó a enseñar, pero la ciencia aún ocupaba una parte importante de su tiempo. La mayor atención de Maxwell en ese momento se centró en el estudio de la naturaleza de los anillos de Saturno, propuesto en 1855 por la Universidad de Cambridge para el Premio Adams (el trabajo debía completarse en dos años). Los anillos fueron descubiertos por Galileo Galilei a principios del siglo XVII y durante mucho tiempo han sido un misterio de la naturaleza. Muchos científicos intentaron determinar la naturaleza de la sustancia de la que estaban formados los anillos de Saturno. William Herschel los consideraba objetos sólidos. Pierre Simon Laplace argumentó que los anillos macizos deben ser heterogéneos, muy estrechos y necesariamente deben girar. Maxwell realizó una investigación (un análisis matemático de varias variantes de la estructura de los anillos) y se convenció de que no podían ser ni sólidos ni líquidos. La conclusión del científico fue la siguiente: una estructura así sólo puede ser estable si está formada por un enjambre de meteoritos no relacionados entre sí. La estabilidad de los anillos está garantizada por su atracción hacia Saturno y el movimiento mutuo del planeta y los meteoritos. Utilizando el análisis de Fourier, Maxwell estudió la propagación de ondas en dicho anillo y demostró que, bajo determinadas condiciones, los meteoritos no chocan entre sí. Para el caso de dos anillos, determinó en qué proporciones de sus radios se produce un estado de inestabilidad. Después de recibir el Premio Adams por su trabajo y recibir excelentes críticas de sus colegas, Maxwell continuó sus experimentos. Su trabajo ha recibido reconocimiento en los círculos científicos. El astrónomo Royal George Airy la declaró la aplicación más brillante de las matemáticas a la física que jamás haya visto.

4. Primera fotografía en color. Este descubrimiento se hizo en Londres. Primero, en 1860, Maxwell hizo una presentación en la reunión de la Asociación Británica en Oxford sobre sus resultados en teoría del color, respaldada por demostraciones experimentales utilizando una caja de color. Un año más tarde, durante una conferencia en la Royal Institution, James presentó a sus colegas la primera fotografía en color del mundo, cuya idea se le ocurrió en 1855. Fue producido junto con el fotógrafo Thomas Sutton. En primer lugar, se produjeron tres negativos de cinta de color sobre vidrio recubierto con una emulsión fotográfica (colodión). Los negativos fueron tomados a través de filtros verde, rojo y azul (soluciones de sales de diversos metales). Luego los negativos se iluminaron a través de los mismos filtros, tras lo cual se obtuvo una imagen en color. Por cierto, el experimento de Maxwell fue recreado hace casi cien años por empleados de la empresa Kodak. El principio científico se utilizó durante muchos años.