Trong suốt lịch sử, đã có rất nhiều nhà khoa học có đóng góp to lớn cho nền khoa học đã tạo ra một bước tiến vượt bậc. Đây là trường hợp của nhà vật lý người Scotland James Clerk Maxwell. Nhà vật lý này đã xây dựng lý thuyết cổ điển về điện từ bằng cách giảm sự thật rằng ánh sáng được tạo ra từ điện trường và từ trường truyền liên tục trong không gian. Tất cả các khoản khấu trừ này đã được giới thiệu trong Phương trình Maxwell để phản ánh và chứng minh lý thuyết của bạn. Lý thuyết này đã dẫn đến dự đoán về sự tồn tại của sóng vô tuyến và sóng vô tuyến.
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cho bạn biết tất cả tiểu sử, chiến công lịch sử về phương trình Maxwell.
Tiểu sử Maxwell
Hãy nhớ rằng tất cả các nhà khoa học đều bắt đầu từ công việc được thực hiện bởi các nhà khoa học trong quá khứ. Câu nói này được Newton diễn đạt trong cụm từ "Tất cả các nhà khoa học đều làm việc trên vai của những người khổng lồ". Điều này có nghĩa là hầu hết các kỳ công được thực hiện nhờ vào công việc mà trước đó cô đã làm cho các nhà khoa học khác. Thực tế này đặc biệt đúng trong trường hợp của Maxwell vì ông đã có thể kết hợp tất cả những kiến thức đã tồn tại trong 150 năm về chủ đề công việc của mình. Bằng cách này, bạn sẽ có thể diễn đạt các nguyên lý về điện, từ tính, quang học và mối tương quan vật lý của chúng.
James Clerk Maxwell sinh ra ở Edinburgh năm 1831. Gia đình ông thuộc tầng lớp trung lưu. Người đàn ông này luôn bộc lộ tính tò mò kỳ lạ ngay từ khi còn nhỏ. Mới 14 tuổi tôi đã viết được một tờ báo. Trong bài báo này, tôi mô tả các phương pháp cơ học đầu tiên có thể xử lý các đường cong. Ông học tại các trường đại học Edinburgh và Cambridge, nơi ông đã làm kinh ngạc các sinh viên và giáo viên về khả năng giải các bài toán số. Tất cả các bài toán xuất hiện trong các môn toán và vật lý khó đối với các học sinh còn lại.
Ở tuổi 23, anh tốt nghiệp ngành toán học tại trường Cao đẳng Trinity và hai năm sau, ông có thể nhận được vị trí Giáo sư Triết học tại Đại học Marischal, Aberdeen. Anh ấy đã ở lại trang web này trong 4 năm và đang rèn luyện nhiều kiến thức. Bằng cách đó, vào năm 1860, ông đã có thể có được một vị trí tương tự nhưng tại trường King's College, London danh tiếng. Đó là khoảng thời gian bắt đầu thành công nhất trong toàn bộ sự nghiệp của anh ấy. Ở nơi này, nền kinh tế tốt hơn nhiều cho phép ông tiến hành các thí nghiệm và kiểm tra lý thuyết của mình.
Phương trình Maxwell
Phương trình Maxwell có lẽ là di sản tốt nhất mà nhà khoa học này để lại. Vì trình độ và những đóng góp của ông cho khoa học ngày càng tăng, Ông đã có thể gia nhập Hiệp hội Hoàng gia vào năm 1861. Đây là nơi công chúng hay lý thuyết điện từ về ánh sáng cùng gia đình anh trở về nhà cha mẹ anh ở Scotland. Ông được bổ nhiệm làm giám đốc phòng thí nghiệm Cavendish ở Cambridge vào năm 1871. Cuối cùng, ông qua đời vì bệnh ung thư vùng bụng ở tuổi 48 vào năm 1879.
Đó là việc xuất bản bài báo có tựa đề "Một lý thuyết động của trường điện từ" nơi các phương trình Maxwell lần đầu tiên xuất hiện. Các phương trình này là những phương trình phục vụ cho việc diễn đạt một cách rõ ràng và ngắn gọn tất cả các quy luật hiện tượng học về điện và từ. Cần phải nhớ rằng chúng đã được xây dựng từ thế kỷ XNUMX và đã dựa vào các định luật Ampère, Faraday và Lenz. Hiện tại, chú thích vectơ được sử dụng đã được Heaviside và Gibbs giới thiệu nhiều năm sau đó.
Tầm quan trọng của phương trình Maxwell
Giá trị của các phương trình này và không chỉ nằm ở sự tổng hợp tất cả các ý tưởng của tất cả các nhà khoa học đang cung cấp thông tin về điện và từ tính. Và đó là Phương trình Maxwell tiết lộ mối quan hệ mật thiết giữa điện và từ. Từ các phương trình của nó, có thể suy ra các phương trình khác, chẳng hạn như phương trình sóng dùng để dự đoán sự tồn tại của các sóng có bản chất điện từ có khả năng lan truyền với tốc độ ánh sáng.
Từ đó có thể kết luận rằng ánh sáng và từ tính là các khía cạnh của cùng một chất và ánh sáng là nhiễu điện từ. Nhờ đó, công trình của Maxwell đã phục vụ cho việc tổng hợp và thống nhất quang học với điện từ và tiết lộ bản chất điện từ mà ánh sáng có. Bản chất điện từ của ánh sáng là do thí nghiệm trong phòng thí nghiệm và được thực hiện bởi nhà vật lý người Đức Heinrich Hertz vào năm 1887, nhiều năm sau cái chết của Maxwell.
Điều này có thể được thực hiện bằng cách xây dựng một bộ dao động hoạt động như một bộ phát và một bộ cộng hưởng hoạt động như một bộ thu. Nhờ những thiết bị này, người ta có thể tạo ra sóng và nhận chúng ở một nơi xa và điều này đã khiến một kỹ sư người Ý tên là Guillermo Marconi có thể hoàn thiện kỹ thuật để tạo ra một cuộc cách mạng công nghệ. Cuộc cách mạng công nghệ này là liên lạc vô tuyến. Một số yếu tố hàng ngày mà chúng ta có ngày nay, chẳng hạn như điện thoại di động, dựa trên công nghệ này do Guillermo Marconi phát hiện.
Tất cả những lý do này đủ để tin rằng các phương trình Maxwell, thoạt nghe có vẻ hơi lý thuyết hơn là khoa học cơ bản, cuối cùng đã có những ứng dụng tuyệt vời trong công nghệ ngày nay. Ứng dụng của các phương trình Maxwell đã biến đổi thế giới theo cách chúng ta có thể liên lạc từ xa bằng cách sử dụng viễn thông.
Di sản
Tất cả những đóng góp này không chỉ giới hạn trong lý thuyết điện từ và ánh sáng. Hãy nhớ rằng Maxwell là một nhà vật lý khá tò mò, người cũng dành hết tâm sức để nghiên cứu động học của chất khí và nhiệt động lực học. Các khía cạnh này được áp dụng trong các phương pháp phân tích thống kê khác nhau để xác định xác suất mà một hạt trong khí loãng có vận tốc cho trước. Khám phá này là Ngày nay ông gọi nó là phân phối Maxwell-Boltzmann.
Tôi hy vọng rằng với thông tin này, bạn có thể tìm hiểu thêm về các phương trình Maxwell và tầm quan trọng của chúng.