Джеймс Клерк Максвелл

Джеймс Клерк Максвелл - уроженец шотландского города Эдинбург. Мальчик, которому впоследствии суждено было стать гением науки, появился на свет 13 июня 1831 года. Раннее детство Джеймса прошло в имении Гленлэр, куда переехали его родители вскоре после рождения ребенка. Потеряв мать, умершую по причине тяжелой болезни, еще в раннем детстве, Джеймс остался на полном попечении своего отца Джона Максвелла, который стал для него не только единственным воспитателем, но и преданным другом.
Первоначальные школьные знания Джеймс начал постигать в домашних условиях, обучаясь с приглашаемыми на дом репетиторами. Однако спустя некоторое время, отец посчитал такое обучение вредоносным, называя учителей ограниченными. И мальчик был отправлен в школу, с громким названием «Эдинбургская академия». Джеймс получал истинное удовольствие от учебы с самого начала – это отмечали все преподаватели школы. Особенно ему нравилась геометрия. Геометрическим образам и моделям суждено было сыграть одну из ключевых ролей в его научном творчестве. В одном из первых выпусков Максвелл окончил академию. Прощаясь, он даже сочинил гимн академии, который стал мгновенно популярен среди воспитанников. Теперь перед ним открылись двери Эдинбургского университета. Еще в бытность свою студентом Максвелл сделал полноценное научное исследование по теории упругости, снискавшее высокие оценки в научном мире. После этого Джеймсом и было принято решение о том, чтобы дальнейшее обучение свое продолжить в Кембридже. После некоторого пребывания в Питерхаузе Максвелл перешел в Тринити-колледж (оба учреждения являются филиалами Кембриджа). Талант и индивидуальность мышления помогли ему добиться второго места среди выпускников своего курса. Став, таким образом, бакалавром, он остался в Тринити-колледже для преподавательской работы. Но для научного креативного мышления Джеймса этого ему было явно не достаточно. Спустя некоторое время Максвелл увлекся электричеством.
Результатом этого проявленного интереса стало сочинение «О фарадеевых силовых линиях» — являющееся первым из трёх его основных работ, посвящённых изучению электромагнитных полей.
Осенью 1856 года Джеймс Максвелл занял должность профессора натуральной философии (так тогда называлась наука физика, не существовавшая еще как самостоятельная дисциплина в современном понимании) Маришаль - колледжа в Абердине.
Пребывание в Абердине ознаменовалось значимым событием в личной жизни ученого: в 1958 году он женился. Избранницей стала дочь главы колледжа - Кэтрин Мери Дьюар, с которой они вместе прошли жизненный путь до конца.
В период с 1857 по 1859 годы учёным был создан фундаментальный научный труд, в котором он произвел расчёт движения колец планеты Сатурн. Максвелл доказал, что жидкое кольцо, вращаясь, разрушается образующимися в нём волнами и распадается на отдельные части - спутники. Он рассмотрел движение конечного ряда этих спутников. Это математическое исследование сделало его лауреатом премии Адамса и прославило в качестве выдающегося математика. Премированная работа была издана в 1859 году при поддержке Кембриджского университета. После изучения колец Сатурна совершенно логичным стал переход к проблематике движения молекул газа. И уже в 1959 году на собрании Британской ассоциации Максвелл выступил, обнародовав доклад «О динамической теории газов». Этот доклад положил начало многолетним и результативным исследованиям ученого о кинетической теории газов и статистической физики.
Вскоре кафедру, на которой трудился Максвелл, неожиданно упразднили. Учёный вынужден был искать новое место работы. В 1860 году Максвелл, благодаря результатам голосования сотрудников, становится профессором натуральной философии в Кинг-колледже Лондона.
Лондонский этап в жизни ученого ознаменовался публикацией статьи «Пояснения к динамической теории газов» (1860г.). Этой работой Максвелл внёс неоценимый вклад в новую область физики — статистическую физику (сегодня основателями статистической физики считаются Максвелл, Гиббс. Больцман).
1960 году научная деятельность Максвелла была прервана по причине развившейся у него болезни – оспы в тяжелой форме. Доктора даже высказывали опасения за его жизнь. Но поддержка супруги и собственный борцовский характер заставили болезнь отступить. Вскоре после выздоровления Максвелл вернулся к работе и опубликовал статью о цветах, а также и исследование «Пояснения к динамической теории газов». Однако главная работа его жизни была посвящена, все-таки, теории электричества.
Он публикует два главных труда относительно разработанной им теории электромагнитного поля: «О физических силовых линиях» (1861–1862), а также «О динамической теории электромагнитного поля» (1864–1865).
За десятилетие Максвелл заслужил славу авторитетнейшего ученого, создателя фундаментальной теории электромагнитных явлений, ставшей в один ряд с механикой, термодинамикой, а также статистической физикой.
Тогда же Максвелл приступил к работе над электрическими измерениями, исследуя эту проблематику до конца своей жизни.
Полная стрессов активная жизнь и работа в Лондоне отразились на состоянии здоровья Максвелла. И в 1865 году он вместе с женой оставил Лондон и переехал в родовое имение Гленлэр. Где прожил пять лет, не прерывая научных исследований и лишь иногда выезжая в Кембридж для проведения экзаменов. Основные усилия ученого были направлены на работу над главным трудом его научной деятельности «Трактатом по электричеству и магнетизму», тогда же он написал книгу «Теория теплоты» (1871г.), ставшую учебником; исследование о регуляторах, несколько статей по кинетической теории газов, и кроме того, периодически участвовал в собраниях Британской ассоциации.
8 марта 1871 года Максвелл откликнулся на приглашение и стал кавендишским профессором в Кембриджском университете.
В 1873 году широкой научной общественности был представлен «Трактат по электричеству и магнетизму» и книга «Материя и движение» (посвященная основам механики).
«Трактат по электричеству и магнетизму» — стал вершиной научной деятельности Максвелла. В нем он подвел итоги 12-летних исследований в этой области. Трактат явился комплексным сборником открытых знаний по электричеству и магнетизму, начиная с элементарных фактов электростатики и заканчивая электромагнитной теорией света. Кроме того, были проанализированы и даны выводы относительно теорий близкодействия и дальнодействия. Максвелл не допускал открытых высказываний против существовавших до его открытий теорий электричества, но его аналитический взгляд на электромагнитные явления был чрезвычайно нестандартен и столь нов, что современники отказались принять эту книгу. Законы механики ученый рассматривал и признавал, как основные законы природы. Главные выводы этого гениального ученого состоят в том, что переменное магнитное поле, возбуждаемое изменяющимся током, приводит к созданию в пространстве элекрополя, которое возбуждает поле магнитное, и т.п. Эти два изменяющихся поля создают общее переменное электромагнитное поле — волну.
В 1874 году Джеймс Максвелл приступил к исторической работе, анализируя то научное наследие, которое оставил учёный XVIII века Генри Кавендиш. Результатом этой работы стали доказательства того, что: Кавендиш еще задолго до трудов Фарадея открыл влияние диэлектрика на величину электроёмкости, а за 15 лет до исследований Кулона он же открыл закон электрических взаимодействий. В 1879 году эти исторические доказательства Максвелл опубликовал в книге «Статьи по электричеству достопочтенного Генри Кавендиша». Эта работа стала последней (выпущенной при жизни) в жизни ученого.
5 ноября 1879 года Джеймс Максвелл скончался.