ตลอดประวัติศาสตร์มีนักวิทยาศาสตร์จำนวนมากที่มีส่วนร่วมอย่างมากต่อวิทยาศาสตร์ซึ่งก่อให้เกิดความก้าวหน้าอย่างมาก นี่คือกรณีของ James Clerk Maxwell นักฟิสิกส์ชาวสก็อตแลนด์ นักฟิสิกส์ผู้นี้กำหนดทฤษฎีคลาสสิกของแม่เหล็กไฟฟ้าโดยลดความจริงที่ว่าแสงเกิดจากสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่แพร่กระจายอย่างต่อเนื่องผ่านอวกาศ การหักเงินทั้งหมดนี้ได้รับการแนะนำใน สมการ Maxwell เพื่อสะท้อนและแสดงทฤษฎีของคุณ ทฤษฎีนี้นำไปสู่การทำนายการมีอยู่ของคลื่นวิทยุและคลื่นวิทยุ
ในบทความนี้เราจะบอกคุณเกี่ยวกับชีวประวัติความสำเร็จทางประวัติศาสตร์เกี่ยวกับสมการของ Maxwell
ชีวประวัติของ Maxwell
โปรดทราบว่านักวิทยาศาสตร์ทุกคนเริ่มต้นจากงานของนักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ ในอดีต คำพูดนี้แสดงโดยนิวตันในวลีของ "นักวิทยาศาสตร์ทุกคนทำงานบนบ่าของยักษ์". ซึ่งหมายความว่างานส่วนใหญ่เสร็จสิ้นแล้วเนื่องจากผลงานของนักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ ที่เธอเคยทำมาก่อน ข้อเท็จจริงนี้เป็นเรื่องจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของ Maxwell เนื่องจากเขาสามารถผสมผสานความรู้ทั้งหมดที่มีอยู่แล้วเป็นเวลา 150 ปีในเรื่องงานของเขา ด้วยวิธีนี้คุณจะสามารถแสดงหลักการของไฟฟ้าแม่เหล็กทัศนศาสตร์และความสัมพันธ์ทางกายภาพของพวกมันได้
James Clerk Maxwell เกิดที่เอดินบะระในปี พ.ศ. 1831 ครอบครัวของเขาเป็นชนชั้นกลาง ชายคนนี้แสดงให้เห็นถึงความอยากรู้อยากเห็นที่แปลกประหลาดเสมอตั้งแต่วัยเด็ก ตอนอายุเพียง 14 ปีฉันเขียนกระดาษแล้ว. ในบทความนี้ฉันได้อธิบายวิธีการทางกลแรกที่สามารถรักษาเส้นโค้งได้ เขาเรียนที่มหาวิทยาลัยเอดินบะระและเคมบริดจ์ซึ่งเขาสร้างความประหลาดใจให้กับนักเรียนและครูที่ให้ความสามารถในการแก้ปัญหาตัวเลข ปัญหาทั้งหมดปรากฏในวิชาคณิตศาสตร์และฟิสิกส์ซึ่งเป็นเรื่องยากสำหรับนักเรียนที่เหลือ
ตอนอายุ 23 เขาจบการศึกษาด้านคณิตศาสตร์จาก Trinity College และอีกสองปีต่อมาเขาก็สามารถได้รับตำแหน่งศาสตราจารย์ด้านปรัชญาที่ Marischal College, Aberdeen เขาอยู่ในเว็บไซต์นี้เป็นเวลา 4 ปีและได้ปลอมแปลงความรู้มากมาย ด้วยวิธีการที่ในปี 1860 เขาสามารถได้รับตำแหน่งที่ใกล้เคียงกัน แต่อยู่ที่ King's College อันทรงเกียรติลอนดอน ตอนนั้นเองที่เป็นช่วงเวลาที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดในอาชีพการงานของเขา ในสถานที่แห่งนี้มีเศรษฐกิจที่ดีขึ้นมากทำให้เขาสามารถทดลองและทดสอบทฤษฎีของเขาได้
สมการแมกซ์เวลล์
สมการของ Maxwell อาจเป็นมรดกที่ดีที่สุดที่นักวิทยาศาสตร์คนนี้ทิ้งไว้ เนื่องจากระดับของเขาและการมีส่วนร่วมในวิทยาศาสตร์เพิ่มมากขึ้น เขาสามารถเข้าร่วม Royal Society ในปีพ. ศ. 1861 นี่คือจุดที่ประชาชนหรือทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าของแสงกลับมาพร้อมกับครอบครัวของเขาที่บ้านพ่อแม่ของเขาในสกอตแลนด์ เขาได้รับแต่งตั้งให้เป็นผู้อำนวยการห้องปฏิบัติการคาเวนดิชในเคมบริดจ์ในปี พ.ศ. 1871 ในที่สุดเขาก็เสียชีวิตด้วยโรคมะเร็งช่องท้องเมื่ออายุ 48 ปีในปี พ.ศ. 1879
เป็นการตีพิมพ์บทความชื่อ "ทฤษฎีพลวัตของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า" ที่สมการของ Maxwell ปรากฏขึ้นครั้งแรก สมการเหล่านี้เป็นสมการที่ใช้ในการแสดงกฎปรากฏการณ์วิทยาเกี่ยวกับไฟฟ้าและแม่เหล็กอย่างชัดเจนและรัดกุม โปรดทราบว่าสูตรเหล่านี้ได้รับการคิดค้นขึ้นตั้งแต่ศตวรรษที่ XNUMX และ ได้อาศัยกฎหมายของAmpère, Faraday และ Lenz. ในปัจจุบันคำอธิบายประกอบแบบเวกเตอร์ที่ใช้ถูกนำมาใช้ในหลายปีต่อมาโดย Heaviside และ Gibbs
ความสำคัญของสมการของ Maxwell
คุณค่าของสมการเหล่านี้ไม่เพียง แต่อยู่ในการสังเคราะห์ความคิดทั้งหมดของนักวิทยาศาสตร์ทุกคนที่ให้ข้อมูลเกี่ยวกับไฟฟ้าและแม่เหล็ก และนั่นก็คือ สมการของแมกซ์เวลล์เผยให้เห็นการมีปฏิสัมพันธ์ที่ใกล้ชิดระหว่างไฟฟ้าและแม่เหล็ก สมการอื่น ๆ สามารถอนุมานได้จากสมการของพวกมันเช่นสมการคลื่นที่ทำหน้าที่ทำนายการมีอยู่ของคลื่นในลักษณะแม่เหล็กไฟฟ้าที่สามารถแพร่กระจายด้วยความเร็วแสง
จากนี้จึงสรุปได้ว่าแสงและแม่เหล็กเป็นลักษณะของสสารเดียวกันและแสงนั้นเป็นการรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า ด้วยเหตุนี้งานของ Maxwell จึงทำหน้าที่สังเคราะห์และรวมเลนส์เข้ากับแม่เหล็กไฟฟ้าและเปิดเผยสาระสำคัญของแม่เหล็กไฟฟ้าที่แสงมี สาระสำคัญทางแม่เหล็กไฟฟ้าของแสงเกิดจากการทดลองในห้องปฏิบัติการและดำเนินการโดย Heinrich Hertz นักฟิสิกส์ชาวเยอรมันในปี พ.ศ. 1887 ซึ่งเป็นปีหลังจากการตายของ Maxwell
ซึ่งสามารถทำได้โดยการสร้างออสซิลเลเตอร์ที่ทำหน้าที่เป็นตัวปล่อยและตัวสะท้อนเสียงที่ทำหน้าที่เป็นตัวรับสัญญาณ ต้องขอบคุณอุปกรณ์เหล่านี้ทำให้สามารถสร้างคลื่นและรับคลื่นได้ในที่ห่างไกลและสิ่งนี้ทำให้เกิดวิศวกรชาวอิตาลีชื่อ Guillermo Marconi สามารถสร้างเทคนิคที่สมบูรณ์แบบเพื่อสร้างการปฏิวัติทางเทคโนโลยี. การปฏิวัติทางเทคโนโลยีนี้คือการสื่อสารทางวิทยุ องค์ประกอบในชีวิตประจำวันบางอย่างที่เรามีในปัจจุบันเช่นโทรศัพท์มือถือใช้เทคโนโลยีนี้ที่ Guillermo Marconi ค้นพบ
เหตุผลทั้งหมดนี้เพียงพอที่จะเชื่อได้ว่าสมการของ Maxwell ซึ่งในตอนแรกอาจดูเป็นทฤษฎีมากกว่าวิทยาศาสตร์พื้นฐานได้ลงเอยด้วยการใช้งานที่ยอดเยี่ยมในเทคโนโลยีปัจจุบัน การประยุกต์ใช้สมการของแมกซ์เวลล์ได้เข้ามาเปลี่ยนแปลงโลกในลักษณะที่ เราสามารถสื่อสารจากระยะไกลผ่านการใช้โทรคมนาคม
มรดก
การมีส่วนร่วมทั้งหมดนี้ไม่ได้ จำกัด เฉพาะทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าและแสงเท่านั้น โปรดทราบว่าแม็กซ์เวลล์เป็นนักฟิสิกส์ที่ค่อนข้างขี้สงสัยซึ่งศึกษาจลนศาสตร์ของก๊าซและอุณหพลศาสตร์ แง่มุมเหล่านี้ถูกนำไปใช้ในวิธีการวิเคราะห์ทางสถิติต่างๆเพื่อตรวจสอบความน่าจะเป็นที่อนุภาคในก๊าซเจือจางจะมีความเร็วที่กำหนด การค้นพบนี้คือ วันนี้เขาเรียกมันว่าการแจกแจงแบบ Maxwell-Boltzmann
ฉันหวังว่าด้วยข้อมูลนี้คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับสมการของ Maxwell และความสำคัญของสมการเหล่านี้