James Clerk Maxwell

James Clerk Maxwell. Source: Voir page pour l'auteur, Wikimedia Commons

Qui était James Clerk Maxwell?

James Clerk Maxwell (1831-1879) était un scientifique scientifique spécialisé dans le domaine de la physique mathématique et dont les contributions ont marqué une étape importante dans l'histoire de cette discipline.

Il a été particulièrement reconnu par la formulation de la théorie des rayonnements électromagnétiques. Son idée a posé les bases sur lesquelles la radio connue aujourd'hui est construite aujourd'hui.

Il a également développé des théories sur la stabilité des anneaux de Saturne, a travaillé avec la cinétique des gaz et est connu pour être la première personne à imprimer une photographie couleur.

Les découvertes de Maxwell ont contribué à la pose des fondements de la physique moderne. De nombreux experts de la région le considèrent comme le scientifique du XIXe siècle de la plus grande influence dans le domaine de la physique du XXe siècle.

Les contributions apportées dans le domaine scientifique ont le même niveau d'importance que celles faites par Isaac Newton et Albert Einstein.

Biographie de James Clerk Maxwell

Premières années

James Clerk Maxwell est né le 13 juin 1831 à Edimburg, en Écosse, dans une famille de classe moyenne. Il était le seul fils d'un couple qui a épousé un âge avancé (sa mère l'avait à 40 ans).

Son père, John Clerk Maxwell de Middlebie, éminent avocat, a hérité de son nom de famille d'une famille importante de l'époque. Le nom de famille de James était synonyme d'une société écossaise élevée. Frances Cay était le nom de sa mère, appartenant à une famille de haut niveau dans la société de l'époque.

Peu de temps après la naissance de James, la famille a déménagé dans une maison de campagne appelée Glenlair House, à Middlebie.

Premières études

Lorsque Maxwell avait environ huit ans, en 1839, sa mère est décédée d'un cancer abdominal. Après l'événement, il a commencé à recevoir des cours d'un tuteur qui a assuré que le jeune homme avait des problèmes d'apprentissage en raison du temps qu'il a pris pour mémoriser l'information.

Cependant, Maxwell a démontré une grande curiosité à un âge précoce et une capacité notoire à apprendre de nouvelles idées. Peu de temps après avoir commencé à voir des cours privés, sa tante l'a envoyé à l'école à la Edinburgh Academy en 1841, où il s'est lié d'amitié avec des gens qui ont marqué son avenir.

Malgré sa remarquable curiosité à apprendre, le programme d'étude qu'il a reçu à l'école ne l'intéressait pas. Pour cette raison, il a commencé à s'incliner devant la science, au point qu'il a publié son premier article alors qu'il n'avait que 14 ans.

Dans l'essai, Maxwell a décrit une série de courbes ovales qui pourraient être tracées avec des épingles et des fils par analogie, avec une ellipse. Son intérêt pour la géométrie et les modèles mécaniques s'est poursuivi tout au long de sa vie d'étudiant et l'a aidé pendant sa scène en tant que chercheur.

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Études supérieures

À 16 ans, Maxwell a commencé ses études à l'Université Edimburg, l'une des plus importantes de l'Écosse. Pendant le temps où il est resté dans cette institution, il a publié deux articles scientifiques.

De plus, il a consacré à la physique plusieurs heures d'études supplémentaires à ceux qu'il a reçus à l'université. Il est venu vivre avec l'improvisation des dispositifs chimiques, électriques et magnétiques à l'intérieur de la maison où il vivait.

Une partie de ces pratiques a servi à découvrir la photoélasticité (signifie qui détermine la distribution de la contrainte dans les structures physiques).

En 1850, alors qu'il avait environ 19 ans, il est entré à l'Université de Cambridge et ses capacités intellectuelles ont commencé à être reconnues. Dans cette institution, il avait en tant que professeur de mathématiques de William Hopkins, qui considérait Maxwell comme l'un de ses étudiants les plus importants.

Quatre ans après avoir commencé des études dans cette institution, en 1854, il a reçu le prix Smith, pour avoir effectué un essai sur une recherche scientifique originale.

Elle a été choisie pour une bourse, mais l'a rejetée pour retourner en Écosse pour s'occuper de son père, qui était dans une situation de santé précaire.

Perte personnelle et mariage

En 1856, il a été nommé professeur de philosophie naturelle au Marischal College, mais son père est décédé avant sa nomination, ce qui signifiait un coup émotionnel important.

Le scientifique avait environ 15 ans que les autres professeurs qui ont enseigné à l'école Marischal. Cependant, ce n'était pas un obstacle à générer un fort engagement envers la position qu'il avait assumé. A développé de nouveaux programmes d'étude et des conférences prévues avec des étudiants.

Deux ans plus tard, en 1858, il épousa Katherine Mary Dewar, la fille du directeur du Marischal College. Ils n'ont jamais eu d'enfants. Des années plus tard, il a été nommé professeur de philosophie naturelle au King's College de Londres, en Angleterre,.

Progrès dans la zone professionnelle

Les cinq années suivantes ont été la plus positive de sa carrière grâce aux réalisations scientifiques qu'il a atteintes. Au cours de cette période, il a publié deux articles qui ont abordé le thème du champ électromagnétique et fait la démonstration de la photographie couleur.

Il a également fait un travail théorique et expérimental sur la viscosité des gaz. L'importance qu'il a obtenue dans le domaine scientifique a fait de lui un membre de la Royal Scientific Society en 1861.

D'un autre côté, il était chargé de superviser la détermination expérimentale des unités électriques pour l'Association britannique. Ses contributions dans le domaine des sciences ont abouti à la création du National Laboratory of Physics.

Il a également apporté une contribution importante aux théories de la vitesse de la lumière, grâce à la mesure de la proportion d'unités électromagnétiques et électrostatiques d'électricité.

En 1865, le physicien a démissionné du travail qu'il avait au King's College pour se retirer à sa ferme Glenlair. Il a fait plusieurs voyages à Londres et en Italie, et quelques années plus tard, il a commencé à écrire un traité sur l'électricité et le magnétisme.

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Recherche

La recherche de Maxwell sur l'électromagnétisme était d'une telle importance qu'elle a commencé à être considérée comme l'une des plus importantes de l'histoire.

Dans le Traité sur l'électricité et le magnétisme, Publié en 1873, la conversion des idées physiques de Michael Faraday dans une formule mathématique a été soulevée comme objectif principal. Il a essayé d'illustrer les idées de Faraday naturellement.

Les enquêtes qu'il a menées en ce qui concerne cette loi lui a permis de faire des découvertes importantes dans le domaine de la physique, liée à la vitesse de la lumière.

Il a été choisi en 1871 pour faire de l'exercice en tant que professeur dans une nouvelle chaise qui avait ouvert à Cambridge. Après cette proposition, la conception du Laboratoire Cavendish a commencé et a supervisé sa construction. Malgré peu d'étudiants en charge, il avait un groupe de scientifiques renommés du moment.

Décès

Huit ans plus tard, en 1879, Maxwell a commencé à souffrir de diverses maladies. Peu de temps après son retour à Glenlair, mais sa santé ne s'est pas améliorée.

Maxwill est décédé le 5 novembre 1879 après avoir souffert d'une courte maladie. Ses funérailles n'ont pas eu de honneurs publics et ont été enterrés dans un petit cimetière en Écosse.

Contributions à la science

Électromagnétisme

Les études que Maxwell a réalisées sur la loi d'induction de Faraday, qui a déclaré qu'un champ magnétique peut modifier un champ électromagnétique, a permis d'importantes découvertes.

Il a formulé la théorie classique du rayonnement électromagnétique, où il unifiait l'électricité, la lumière et le magnétisme et a démontré que les trois sont des manifestations différentes du même phénomène.

Il a montré que la lumière se compose d'ondes électromagnétiques et que les champs magnétiques et électriques voyagent à travers l'espace à la vitesse de la lumière.

Cela a abouti à une théorie qui suggérait que des ondes électromagnétiques pouvaient être générées dans un laboratoire, qui a été démontré des années plus tard par le scientifique Heinrich Hertz.

Cette étude Maxwell a permis, au fil des ans, la radio que nous connaissons aujourd'hui pourrait être créée aujourd'hui.

Données sur les anneaux de Saturne

Pendant la jeunesse du scientifique, la priorité a été donnée pour expliquer pourquoi les anneaux de Saturne ont été maintenus de manière cohérente autour de la planète.

Les enquêtes de Maxwell ont abouti à l'essai intitulé Sur la stabilité du mouvement des anneaux de Saturne. Le développement de cet essai méritait un prix scientifique.

Les travaux ont conclu que les anneaux de Saturne devraient être formés par des masses de matière qui n'étaient pas liées les unes aux autres. 

Les conclusions de Maxwell à ce sujet ont été prouvées plus de 100 ans plus tard, en 1980, par la sonde spatiale Voyageur, Envoyé par la NASA sur la planète. 

Recherche de la théorie cinétique des gaz

Maxwell a été le premier scientifique qui a appliqué les méthodes de probabilité et de statistiques pour décrire les propriétés d'un ensemble de molécules, afin qu'il puisse démontrer que les vitesses des molécules d'un gaz doivent avoir une distribution statistique.

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Sa distribution a été connue peu de temps après que la loi sur la distribution de Maxwell-Boltzmann. De plus, il a étudié les propriétés qui permettent de transporter un gaz en fonction des changements de température et de pression sur la viscosité, la conductivité thermique et sa diffusion.

Vision des couleurs

Comme d'autres scientifiques de l'époque, Maxwell avait un intérêt remarquable pour la psychologie, en particulier pour la vision de la couleur.

Pendant environ 17 ans, entre 1855 et 1872, il a publié une série de recherches sur la perception des couleurs, l'incapacité de voir les couleurs et les théories sur ce domaine. Grâce à eux, il a reçu une médaille pour l'un de ses essais, intitulé Sur la théorie de la vision des couleurs.

La recherche de certains scientifiques de la pertinence, comme Isaac Newton et Thomas Young, a servi de base à la réalisation de recherches liées au sujet. Cependant, le physicien avait un intérêt particulier pour la perception de la couleur en photographie.

Après avoir effectué un travail psychologique sur la perception de la couleur, il a déterminé que, si la somme de trois lumières pouvait reproduire n'importe quelle couleur visible par l'être humain, les photographies de couleur pouvaient être produites en utilisant des filtres spéciaux pour y parvenir.

Maxwell a proposé que si une photographie était prise en noir et blanc avec l'utilisation de filtres rouges, verts et bleus, les impressions transparentes des images sur un écran pourraient être projetées en utilisant trois protecteurs équipés de filtres similaires.

Le résultat de l'expérience de vision des couleurs

Au moment où Mawell a superposé l'image à l'écran, il s'est rendu compte que l'œil humain percevrait le résultat comme une reproduction complète de toutes les couleurs qui étaient dans la scène.

Des années plus tard, en 1861, lors d'une conférence à The Royal Intision sur la théorie des couleurs, le scientifique a présenté la première démonstration au monde sur l'utilisation de la couleur en photographie. Il a utilisé les résultats de son analyse pour justifier ses idées.

Cependant, les résultats de l'expérience n'étaient pas attendus, en raison d'une différence de pigmentation entre les filtres qu'il a utilisés pour ajouter la couleur. Bien qu'il n'ait pas obtenu les résultats qu'il voulait, ses recherches sur l'utilisation de la couleur dans la photographie ont servi de base à la photographie couleur quelques années plus tard.

Les références

1. James Clerk Maxwell. Récupéré de Britannica.com.
2. James Clerk Maxwell. Récupéré des scientistes célèbres.org.
3. James Clerk Maxwell. Récupéré de non-découverte de Scotland.co.ROYAUME-UNI.
4. James Clerk Maxwell. Récupéré de.Wikipédia.org.
5. Qui était James Clerk Maxwell. Récupéré de l'organisation.ROYAUME-UNI.