歴史を通して、途方もない進歩を引き起こした科学に多大な貢献をした多くの科学者がいます。 これは、スコットランドの物理学者ジェームズクラークマクスウェルの場合です。 この物理学者は、光が空間を連続的に伝播する電場と磁場でできているという事実を減らすことによって、電磁気学の古典理論を定式化しました。 これらすべての控除は、 マクスウェル方程式 あなたの理論を反映し、実証するために。 この理論は、電波と電波の存在の予測につながりました。
この記事では、マクスウェルの方程式に関するすべての伝記、歴史的な偉業について説明します。
マクスウェルの伝記
すべての科学者は、他の過去の科学者によって行われた仕事から始めることを覚えておいてください。 このことわざは、ニュートンによって次のフレーズで表現されています 「すべての科学者は巨人の肩の上で働いています」。 これは、彼女が以前に他の科学者に行った仕事のおかげで、ほとんどの偉業が成し遂げられたことを意味します。 この事実は、マクスウェルの場合に特に当てはまります。彼は、彼の仕事の主題に関して150年間すでに存在していたすべての知識を組み合わせることができたからです。 このようにして、電気、磁気、光学の原理とそれらの物理的相互関係を表現することができます。
ジェームズクラークマクスウェルは1831年にエジンバラで生まれました。彼の家族は中産階級でした。 この男は幼い頃からいつも独特の好奇心を示していた。 たった14歳で私はすでに論文を書いていました。 この論文では、曲線を処理できる最初の機械的方法について説明しました。 彼はエジンバラ大学とケンブリッジ大学で学び、数値問題を解決する能力を与えられた学生と教師を驚かせました。 すべての問題は、残りの学生にとって困難であった数学と物理学の科目に現れました。
23歳で彼はトリニティカレッジを数学で卒業しました そして4年後、彼はアバディーンのマリシャルカレッジで哲学の教授としての地位を得ることができました。 彼はこのサイトに1860年間滞在し、複数の知識を築いていました。 XNUMX年に彼は同様の地位を得ることができたが、ロンドンの名門キングスカレッジでそのような方法で。 彼のキャリア全体の中で最も実り多い時期が始まったのはこの頃です。 この場所では、彼が実験を行い、彼の理論をテストすることを可能にするはるかに良い経済がありました。
マクスウェル方程式
マクスウェルの方程式は、おそらくこの科学者が残した最高の遺産です。 彼のレベルと科学への貢献が高まっていたので、 彼は1861年に王立学会に参加することができました。 これは、公衆または光の電磁理論が彼の家族と一緒にスコットランドの彼の実家に戻った場所でした。 彼は1871年にケンブリッジのキャベンディッシュ研究所の所長に任命されました。彼はついに48年に1879歳で腹部癌で亡くなりました。
マクスウェルの方程式が初めて登場したのは、「電磁界の動力学理論」というタイトルの記事の出版物です。 これらの方程式は、電気と磁気に関するすべての現象論的法則を明確かつ簡潔に表現するのに役立つ方程式です。 それらはXNUMX世紀から策定されたものであり、 アンペア、ファラデー、レンツの法則に依存していた。 現在、使用されているベクトル注釈は、数年後にHeavisideとGibbsによって導入されました。
マクスウェルの方程式の重要性
これらの方程式の価値は、電気と磁気に関する情報を提供していたすべての科学者のすべてのアイデアの統合にあるだけではありません。 そしてそれは マクスウェルの方程式は、電気と磁気の密接な関係を明らかにしました。 その方程式から、光速で伝播することができる電磁的性質の波の存在を予測するのに役立つ波動方程式など、他の方程式を推測することができます。
このことから、光と磁気は同じ物質の側面であり、光は電磁妨害であると結論付けることができます。 このおかげで、マクスウェルの研究は、光学を電磁気学に合成および統合するのに役立ち、光が持つ電磁的本質を明らかにしました。 光の電磁エッセンスは実験室での実験によるもので、マクスウェルの死から数年後の1887年にドイツの物理学者ハインリヒヘルツによって実行されました。
これは、エミッターとして機能する発振器とレシーバーとして機能する共振器を構築することによって行うことができます。 これらのデバイスのおかげで、波を作成して離れた場所で受信することが可能になり、これによりイタリアのエンジニアが ギエルモマルコーニは、技術革命を生み出すための技術を完成させることができました。 この技術革命は無線通信です。 携帯電話など、今日私たちが持っている日常の要素のいくつかは、ギレルモマルコーニによって発見されたこの技術に基づいています。
これらの理由はすべて、最初は基礎科学よりも理論的であるように見えるマクスウェルの方程式が、今日の技術に優れた用途を持っていることを信じるのに十分です。 マクスウェルの方程式の適用は、次のような方法で世界を変革するようになりました。 電気通信を使用してリモートで通信できます。
レガシー
これらすべての貢献は、電磁気学と光の理論だけに限定されていません。 マクスウェルはかなり好奇心旺盛な物理学者であり、ガスと熱力学の動力学の研究にも専念していたことを忘れないでください。 これらの側面は、希薄ガス中の粒子が所定の速度を有する確率を決定するために、さまざまな統計分析方法に適用されました。 この発見は 今日、彼はそれをマクスウェル-ボルツマン分布と呼んでいます。
この情報を使用して、マクスウェルの方程式とその重要性について詳しく知ることができれば幸いです。