ЈАМЕС ЦЛЕРК МАКВЕЛЛ: БИОГРАФИЈА И ДОПРИНОСИ НАУЦИ - КУЛТУРНИ РЕЧНИК - 2025

Јамес Цлерк Маквелл (1831 - 1879) био је научник шкотског порекла који се специјализовао за област математичке физике и чији су доприноси обележили пре и после у историји ове науке.

Сматран је једним од најважнијих научника на евиденцији, посебно је препознат по својој формулацији теорије електромагнетног зрачења. Његова идеја поставила је темељ на којем је изграђен радио који је данас познат.

Неидентификовани фотограф. Смитхсониан Институтион из Сједињених Држава, путем Викимедиа Цоммонс

Поред тога, овај физичар је такође развио теорије о разлогу стабилности прстенова Сатурна, једне од планета Сунчевог система; Радио је с кинетиком гасова, а познато је да је прва особа која је штампала колор фотографију.

Открића Клерка Маквелла помогла су да поставе темеље модерној физици. Многи стручњаци на том пољу сматрају га најутицајнијим научником из 19. века на пољу физике 20. века.

Доприноси које је дао у научној области сматрају се истим нивоом важности као и Исак Њутн и Алберт Ајнштајн.

Биографија

Ране године

Јамес Цлерк Маквелл рођен је 13. јуна 1831. године у Единбургху, Шкотска, у породици средње класе. Био је једино дете брачног пара који се оженио до краја живота; мајка га је имала код 40 година.

Његов отац, Јохн Цлерк Маквелл из Миддлебие-а, угледни правник, презиме је наслиједио од важне тадашње породице. Јамесово презиме било је синоним за шкотско високо друштво. Францес Цаи било је име његове мајке, жене која је припадала породици са високим положајем у тадашњем друштву.

Убрзо након рођења службеника, породица се преселила у сеоску кућу под називом Гленлаир Хоусе, која се налазила у Миддлебие Виллагеу и жупи.

Прве студије

Када је Маквеллу било око осам година, 1839. године, његова мајка је преминула након што је обољела од рака трбуха. Након догађаја, Клерк је почео да прима часове од тутора који је тврдио да младић има проблема са учењем, јер му је потребно времена да упамти информације.

Међутим, Клер Маквелл је показао велику радозналост у раној доби и изванредну способност за учење нових идеја. Убрзо након што је почео да виђа приватне часове, тетка га је послала у школу на Единбуршку академију 1841. године, где се спријатељио са људима који су обликовали његову будућност.

Упркос изузетној радозналости за учење, студијски програм који је добио у школи није га занимао. Из тог разлога, почео је да се нагиње науци, до те мере да је свој први чланак везан за ово подручје објавио када је имао само 14 година.

У есеју је Цлерк Маквелл описао низ овалних кривина које се аналогно могу пратити иглема и нитима помоћу елипсе. Његово интересовање за геометрију и механичке моделе наставило је током читавог живота још као студент и помагало му је током свог истраживања.

Више образовање

Са 16 година, Јамес Цлерк Маквелл почео је студије на Единбуршком универзитету, једном од најважнијих у Шкотској. Током периода боравка на овој институцији, објавио је два научна чланка свог ауторства.

Поред тога, физичар је посветио неколико сати учења поред оних које је добио на универзитету. Дошао је да експериментише са импровизацијом хемијских, електричних и магнетних уређаја унутар куће у којој је живео.

Део ових пракси помогао му је да открије фотоеластичност (средство које одређује расподелу стреса у физичким структурама).

1850. године, када је физичар имао око 19 година, уписао се на универзитет у Цамбридгеу и његове интелектуалне способности су почеле да се препознају. На институцији у Цамбридгеу имао је Виллиама Хопкинса као професора математике, који је Маквелла сматрао једним од његових најважнијих ученика.

Четири године након што је започео студије на овој институцији, 1854. године, добио је Смитхову награду. Ово престижно признање додељено му је за есеј о оригиналним научним истраживањима.

Поред тога, изабран је за стипендију, прилику коју је одбио да се врати у Шкотску да се брине о свом оцу, који је био у тешкој здравственој ситуацији.

Лични губитак и брак

1856. године постављен је за професора природне филозофије на колеџу у Марисцхалу, али његов је отац умро пре његовог именовања, што је значило значајан губитак за физичара због јаких веза које су га спојиле са оцем.

Научник је био отприлике 15 година млађи од осталих професора који су предавали у Цолегио Марисцхал; међутим, то му није била препрека да произведе снажну посвећеност положају који је заузео. Жељно је развијао нове студијске програме и заказао конференције са студентима.

Две године касније, 1858. године, оженио се Катхерине Мари Девар, ћерком директора Марисцхал Цоллегеа. Никада нису имали деце заједно. Годинама касније, постављен је за професора природне филозофије на Кинг'с Цоллегеу у Лондону у Енглеској.

Напредак у професионалној области

Следећих пет година биле су најпозитивније у његовој каријери захваљујући научним достигнућима које је постигао. У овом периоду објавио је два чланака који су се бавили темом електромагнетног поља и демонстрирао колор фотографију.

Поред тога, извршио је и теоретски и експериментални рад на вискозности гасова. Важност коју је он стекао у научној области учинила га је достојним чланства Краљевског научног друштва 1861. године.

С друге стране, био је задужен за надзор експерименталног одређивања електричних јединица за Британско удружење. Његови доприноси у области науке довели су до стварања Националне лабораторије за физику.

Такође је дао важан допринос теоријама брзине светлости, захваљујући мерењу удела електромагнетних и електростатичких јединица електричне енергије.

Доприноси науци

1865. физичар је одустао од посла на Кинг'с Цоллегеу, како би се повукао на своје имање у Гленлаиру. Много је пута путовао у Лондон и Италију, а неколико година касније почео је да пише трактат о струји и магнетизму.

Истраживање

Маквелл-ово истраживање електромагнетизма било је толико важно да је научник почео да се сматра једним од најважнијих у историји.

У Трактату о електричној енергији и магнетизму, који је објављен 1873. године, његов главни циљ била је претварање физичких идеја Мицхаела Фарадаиа у математичку формулу. Покушао је разумљиво илустровати Фарадаиеве идеје.

Истраживања која је спровео у вези са овим законом омогућили су научнику да направи важна открића за подручје физике, што се тиче одговарајућих информација о брзини светлости.

Научник је изабран 1871. за професора у новој катедри која је отворена у Цамбридгеу. Следећи овај предлог, почео је да пројектује лабораторију Цавендисх и надгледао је њену изградњу. Иако је имао неколико студената под његовом управом, имао је групу тада познатих научника.

Смрт

Осам година касније, 1879. године, Маквелл је неколико пута почео да пати од болести. Убрзо након што се вратио у Гленлаир; међутим, његово здравље се није побољшало.

Научник је умро 5. новембра 1879. године након кратке болести. Његова сахрана није имала јавне почасти; Сахрањен је на малом гробљу које се налази у Шкотској.

Доприноси науци

Електромагнетизам

Студије које је Маквелл извео према Фарадаиевом закону индукције, који је говорио да се магнетно поље може променити у електромагнетно, омогућиле су му да направи важна открића у овој научној области.

Покушавајући да илуструје овај закон, научник је успео да конструише механички модел који је резултирао "помичном струјом", која би могла бити основа за попречне таласе.

Физичар је извршио израчунавање брзине ових таласа и открио да су они веома близу брзини светлости. То је довело до теорије која је сугерисала да се у лабораторији могу генерисати електромагнетни таласи, што је годинама касније демонстрирао научник Хеинрицх Хертз.

Маквелл-ова студија је дозволила да се током година могао створити радио какав данас познајемо.

Чињенице о Сатурновим прстенима

Током научникове младости, предност је дат објашњавању зашто се Сатурнови прстенови стално врте око планете.

Маквелл-ово истраживање довело је до есеја о стабилности покрета Сатурнових прстенова. Развојем овог есеја Маквелл је добио научну награду.

У раду је закључено да Сатурнови прстенови морају бити састављени од масе материје које нису повезане једна са другом. Студија је награђена за важан допринос науци коју је дала.

Маквеллови закључци о овој теми потврђени су више од 100 година касније, 1980., свемирском сондом која је послата према планети. Сонда је познати Воиагер, коју је послала НАСА.

Испитивање кинетичке теорије гасова

Маквелл је био први научник који је применио методе вероватноће и статистике да би описао својства скупа молекула, тако да је могао да покаже да брзине молекула гаса морају имати статистичку дистрибуцију.

Његова дистрибуција убрзо након тога постала је позната као Маквелл-Болтзманнов закон о дистрибуцији. Поред тога, физичар је истраживао својства која омогућавају транспорт гаса као функцију промене температуре и притиска на његов вискозитет, топлотну проводљивост и дифузију.

Колорни вид

Као и други научници тога времена, и Маквелл је имао велико интересовање за психологију, нарочито за колор вид.

Отприлике 17 година, између 1855. и 1872., објавио је низ истраживања која је урадио на перцепцији боје, немогућност гледања боја и теорија о овом подручју. Захваљујући њима, добио је медаљу за један од својих есеја под називом О теорији колорног вида.

Истраживања неких релевантних научника, попут Исааца Невтона и Тхомаса Иоунг-а, послужила су као основа за спровођење истраживања везаних за ту тему. Међутим, физичар је посебно интересовао перцепцију боја на фотографији.

Након спровођења психолошког рада о перцепцији боје, установио је да ако би збир три светла могао да репродукује било коју боју људи која је уочљива, фотографије у боји могу се произвести помоћу посебних филтера да би се то постигло.

Маквелл је предложио да ако се слика црно-бијела помоћу црвених, зелених и плавих филтера, прозирни утисци слика могу се пројицирати на екран помоћу три заштитника опремљена сличним филтерима.

Резултат експеримента на виду у боји

У тренутку када је Мавелл прекрио слику на екрану, схватио је да ће људско око тај резултат схватити као потпуну репродукцију свих боја које су се нашле у сцени.

Годинама касније, 1861. године, током конференције у Краљевском институту о теорији боја, научник је представио прве демонстрације у свету о употреби боја у фотографији. Искористио је резултате своје анализе како би оправдао своје идеје.

Међутим, резултати експеримента нису били очекивани, због разлике у пигментацији између филтера који су коришћени за додавање боје.

Упркос томе што нису постигли жељене резултате, његово истраживање употребе боје у фотографији послужило је као основа за рађање колорне фотографије неколико година касније.

Референце

1. Јамес Цлерк Маквелл, Енцицлопедиа Британница Едиторс, (2018). Преузето са британница.цом
2. Јамес Цлерк Маквелл, портал познатих научника, (друго). Преузето са фамоуссциентистс.орг
3. Јамес Цлерк Маквелл, неоткривени портал Шкотске, (други). Преузето са неоткривеног домена.цо.ук
4. Јамес Цлерк Маквелл, енглески Википедиа Портал, (други). Преузето са ен.википедиа.орг
5. Ко је био Јамес Цлерк Маквелл, портал Тхе Маквелл у Гленлаир Трусту, (друго). Преузето са орг.ук