Biografía de James Clerk Maxwell | Científicos famosos.
"Una época científica terminó y otra comenzaron con James Clerk Maxwell". ¿No me creen? Bueno, yo no era la primera persona en decir – Albert Einstein lo dijo primero.
Cuando Einstein se preguntó si él había estado parado sobre los hombros de Newton, él respondió: "No, estoy sobre hombros de Maxwell".
Y Richard Feynman, otro de los físicos más grandes del siglo XX dijo:
".. .los grandes transformaciones de ideas vienen muy pocas veces... podríamos pensar del descubrimiento de Newton de las leyes de la mecánica y la gravitación, la teoría de Maxwell de la electricidad y el magnetismo, la teoría de Einstein de la relatividad, y... la teoría de la mecánica cuántica."
James Clerk Maxwell es uno de los gigantes de la física. Lamentablemente, su trabajo es menos famosa que la de los otros grandes, posiblemente porque su gloria – las ecuaciones de Maxwell – son tan difícil de entender.
En la producción de estas ecuaciones, fue el primer científico que unificación de fuerzas fundamentales de la naturaleza. Él descubrió que electricidad y magnetismo son en realidad, en el nivel más profundo, la misma fuerza – la fuerza electromagnética. De esta manera, Maxwell demostró que la luz es una onda electromagnética y tan vinculadas electricidad, magnetismo y óptica.
Como si este logro no fuera suficiente, su teoría cinética de los gases explica exactamente el origen de la temperatura.
Introdujo la probabilidad en la física de lo muy pequeño, sentando las bases para la teoría cuántica.
Fue la primera persona siempre para producir una fotografía a color; y usó las matemáticas para explicar los anillos de Saturno, más de 100 años antes de que la nave espacial Voyager confirmó que él tenía toda la razón.
Además de sus grandes descubrimientos, en su vida personal, era conocido por su capacidad de trabajo, su amistad, personal amabilidad y generosidad.
Él atendió high School secundaria de Edimburgo – Edinburgh Academy – donde publicó su primer artículo académico, Oval las curvas en la edad de sólo 14. A esta edad, también él había memorizado la Biblia. Maxwell era un protestante evangélico, que creía que su religión era un asunto privado. Como Isaac Newton, no vio desacuerdos entre su ciencia y su religión.
Incapaz de comprender correctamente el genio en su clase, algunos de los muchachos en la escuela dieron Maxwell el nombre «Dafty».
Las clases de la escuela de Maxwell había tantos 60 niños en ellos. Uno de sus compañeros de clase, W. Macfarlane después dijo de él:
De 19 años, se trasladó a la Universidad de Cambridge, estudiando matemáticas, convirtiéndose en un compañero de Universidad de la Trinidad cuando él era 24, compartir Premio de Smith para la física teórica y matemáticas con Edward Routh.
En 1856, de 25 años, fue galardonado con el premio más alto de Edimburgo en matemáticas, la medalla de oro de Straiton, y en el mismo año, fue nombrado a la Cátedra de filosofía Natural en la Universidad de Aberdeen, donde permaneció durante cuatro años.
Durante este tiempo formuló y publicó su brillante análisis de cómo los anillos de Saturno podrían ser estables durante mucho tiempo. Astrónomo superior de Gran Bretaña de la época, el astrónomo real, Sir George Biddell Airy dijo de la obra:
En este año, él también estableció que cada molécula de aire a temperatura ambiente choca en promedio 8 mil millones de veces por segundo con otras moléculas.
Maxwell se quedó en Londres hasta 1865, llevando a cabo gran parte de su obra más notable.
Luego regresó a su hogar en Escocia por seis años, que se dedicó a experimentos, escritura y cálculo. En 1866 escribió:
En 1871, él hizo profesor de Cavendish de la Universidad de Cambridge, donde permaneció hasta su muerte en 1879, envejecido solamente 48.
El resultado de proyectar las tres imágenes simultáneamente en una pantalla era una imagen en color de la tela del tartán – primera foto del color del mundo, en 1861.
Maxwell utilizó matemáticas para investigar las causas fundamentales del comportamiento eléctrico y magnético, produciendo lo que son, a los físicos profesionales, algunas de las más bellas ecuaciones utilizan – las ecuaciones de Maxwell. Estas ecuaciones generalmente no enseñan hasta años posteriores en física de la Universidad o en cursos de matemáticas aplicadas.
Maxwell demostró que deben ser las ondas electromagnéticas, cuya velocidad calcula sería idéntica a la velocidad de la luz, que la gente ya sabía de los experimentos. Maxwell sabía entonces que la luz debe ser una onda electromagnética.
También señaló que infrarrojo y otros, aún por descubrir los rayos electromagnéticos, viajaría a la velocidad de la luz. Ahora sabemos que de hecho existen otros rayos, como las ondas de radio, microondas, rayos ultravioleta y rayos x, y todas viajan a la velocidad de la luz.
En 1887, ocho años después de la muerte de Maxwell, Heinrich Hertz finalmente demostrado por el experimento que verdaderamente hay ondas electromagnéticas, que se comportan exactamente de la manera que había predicho Maxwell. Por 1901, Guglielmo Marconi estaba transmitiendo ondas de radio – la forma más baja de la energía de las ondas electromagnéticas, a través del océano Atlántico, desde Inglaterra a Canadá. Había comenzado la era de las telecomunicaciones modernas, conexión inalámbricas.
Se dio cuenta de que las partículas del gas sería mover no todos a la misma velocidad, debido a colisiones entre ellos algunos de ellos acelerar y desacelerar algunas de ellas. Maxwell demostró que las partículas en un gas tendría una distribución de velocidades diferentes y cuál sería la distribución.
De este trabajo, él demostró que la segunda ley de termodinámica, la ley que el calor siempre fluye desde objetos más altos de la temperatura para bajar objetos de temperatura – es una ley estadística, basada en el comportamiento de un gran número de partículas. Aunque algunas partículas individuales pueden desobedecer la ley, la mayoría obedece a la ley. Incluso es posible que la ley podría ser roto en mayor escala, pero la probabilidad de que esto ocurra es muy pequeña.
Utilizando la distribución de comportamientos de las moléculas de gas, Maxwell desarrolló la física estadística. Sus métodos y ésos más lejos desarrollado por Willard Gibbs fueron las piedras angulares de la física cuántica del siglo siguiente, donde ya no podríamos estar absolutamente seguros sobre el comportamiento de pequeñas partículas, solo podríamos mirar las posibilidades de su comportarse particularmente maneras.
Maxwell ayudó a mover la física de la cosmovisión clásica, mecánica de Newton a la cuántica, visión probabilística que dependemos hoy en día – una visión Albert Einstein nunca fue feliz, famoso diciendo que 'Dios no juega a los dados con el universo.'
Con paso de Maxwell, el mundo había perdido uno de sus mayores.
Cuando Einstein se preguntó si él había estado parado sobre los hombros de Newton, él respondió: "No, estoy sobre hombros de Maxwell".
Y Richard Feynman, otro de los físicos más grandes del siglo XX dijo:
".. .los grandes transformaciones de ideas vienen muy pocas veces... podríamos pensar del descubrimiento de Newton de las leyes de la mecánica y la gravitación, la teoría de Maxwell de la electricidad y el magnetismo, la teoría de Einstein de la relatividad, y... la teoría de la mecánica cuántica."
James Clerk Maxwell es uno de los gigantes de la física. Lamentablemente, su trabajo es menos famosa que la de los otros grandes, posiblemente porque su gloria – las ecuaciones de Maxwell – son tan difícil de entender.
En la producción de estas ecuaciones, fue el primer científico que unificación de fuerzas fundamentales de la naturaleza. Él descubrió que electricidad y magnetismo son en realidad, en el nivel más profundo, la misma fuerza – la fuerza electromagnética. De esta manera, Maxwell demostró que la luz es una onda electromagnética y tan vinculadas electricidad, magnetismo y óptica.
Como si este logro no fuera suficiente, su teoría cinética de los gases explica exactamente el origen de la temperatura.
Introdujo la probabilidad en la física de lo muy pequeño, sentando las bases para la teoría cuántica.
Fue la primera persona siempre para producir una fotografía a color; y usó las matemáticas para explicar los anillos de Saturno, más de 100 años antes de que la nave espacial Voyager confirmó que él tenía toda la razón.
Además de sus grandes descubrimientos, en su vida personal, era conocido por su capacidad de trabajo, su amistad, personal amabilidad y generosidad.
Vida de la escuela de Maxwell
James Clerk Maxwell nació en una familia rica en Edimburgo, Escocia el 13 de junio de 1831. Su padre era abogado y su madre murió cuando él tenía sólo ocho años de edad.Él atendió high School secundaria de Edimburgo – Edinburgh Academy – donde publicó su primer artículo académico, Oval las curvas en la edad de sólo 14. A esta edad, también él había memorizado la Biblia. Maxwell era un protestante evangélico, que creía que su religión era un asunto privado. Como Isaac Newton, no vio desacuerdos entre su ciencia y su religión.
Incapaz de comprender correctamente el genio en su clase, algunos de los muchachos en la escuela dieron Maxwell el nombre «Dafty».
Las clases de la escuela de Maxwell había tantos 60 niños en ellos. Uno de sus compañeros de clase, W. Macfarlane después dijo de él:
Clerk Maxwell, cuando ingresó en la Academia, era algo rústico y algo excéntrico. Muchachos lo llamaban «Dafty» y para tratar de burlarse de él. En una ocasión recuerdo que enciende con gran vigor, con una especie de fuerza demoníaca, sus verdugos. Creo que fue hablemos después de eso y poco a poco ganó el respeto incluso de los más irreflexiva de sus pares.Maxwell hizo amistad con Lewis Campbell, quien se convirtió en profesor de griego en la Universidad de St Andrews y Peter Guthrie Tait, quien se convirtió en profesor de física en la Universidad de Edimburgo.
Maxwell en la Universidad, un alumno, luego profesor
De 16 años, Maxwell entró en Universidad de Edimburgo durante tres años, tomando cursos de física (se llamaba entonces filosofía natural), matemáticas y filosofía. Él encontró los cursos bastante fácil, dejando un montón de tiempo libre para sus propias investigaciones científicas privadas. Maxwell continuó publicando artículos científicos serios mientras estudiaba para su licenciatura.De 19 años, se trasladó a la Universidad de Cambridge, estudiando matemáticas, convirtiéndose en un compañero de Universidad de la Trinidad cuando él era 24, compartir Premio de Smith para la física teórica y matemáticas con Edward Routh.
En 1856, de 25 años, fue galardonado con el premio más alto de Edimburgo en matemáticas, la medalla de oro de Straiton, y en el mismo año, fue nombrado a la Cátedra de filosofía Natural en la Universidad de Aberdeen, donde permaneció durante cuatro años.
Durante este tiempo formuló y publicó su brillante análisis de cómo los anillos de Saturno podrían ser estables durante mucho tiempo. Astrónomo superior de Gran Bretaña de la época, el astrónomo real, Sir George Biddell Airy dijo de la obra:
Es una de las más notables aplicaciones de las matemáticas a la física que he visto.
Mientras que en Aberdeen, él dio una conferencia semanal, gratis en el Colegio un trabajo de los hombres. Él también casó a Katherine Mary Dewar, la hija de la Universidad principal. Maxwell perdió su trabajo en Aberdeen cuando una fusión de universidades lo dejados redundante. En 1860, edad 29, tomó un puesto de profesor en el King College de Londres. En este año, él también estableció que cada molécula de aire a temperatura ambiente choca en promedio 8 mil millones de veces por segundo con otras moléculas.
Maxwell se quedó en Londres hasta 1865, llevando a cabo gran parte de su obra más notable.
Luego regresó a su hogar en Escocia por seis años, que se dedicó a experimentos, escritura y cálculo. En 1866 escribió:
Tengo ahora mi tiempo totalmente ocupado con experimentos y especulaciones de tipo físico, que yo no podía asumir como tenía funciones públicas.
Durante este tiempo él escribió mucho del innovador Tratado sobre electricidad y magnetismo, que fue publicado en 1873.En 1871, él hizo profesor de Cavendish de la Universidad de Cambridge, donde permaneció hasta su muerte en 1879, envejecido solamente 48.
Más descubrimientos
Color en el ojo humano y la fotografía
Experimentando con spinning ruedas de color, Maxwell dedujo que los receptores de luz en el ojo humano son capaces de ver sólo tres colores de la luz. Más tarde él razonó que él podría hacer uso de su deducción para hacer una fotografía color – de tartán. Tenía fotografías tomadas de tartán, primero a través de un filtro de luz roja, entonces un filtro verde, luego un filtro azul.El resultado de proyectar las tres imágenes simultáneamente en una pantalla era una imagen en color de la tela del tartán – primera foto del color del mundo, en 1861.
Electromagnetismo – la primera unificación de las fuerzas de la naturaleza
Trabajo de Maxwell en electromagnetismo se inspiró en su análisis de los datos de personas como Ampere, Oersted y, especialmente, Michael Faraday.Maxwell utilizó matemáticas para investigar las causas fundamentales del comportamiento eléctrico y magnético, produciendo lo que son, a los físicos profesionales, algunas de las más bellas ecuaciones utilizan – las ecuaciones de Maxwell. Estas ecuaciones generalmente no enseñan hasta años posteriores en física de la Universidad o en cursos de matemáticas aplicadas.
Maxwell demostró que deben ser las ondas electromagnéticas, cuya velocidad calcula sería idéntica a la velocidad de la luz, que la gente ya sabía de los experimentos. Maxwell sabía entonces que la luz debe ser una onda electromagnética.
También señaló que infrarrojo y otros, aún por descubrir los rayos electromagnéticos, viajaría a la velocidad de la luz. Ahora sabemos que de hecho existen otros rayos, como las ondas de radio, microondas, rayos ultravioleta y rayos x, y todas viajan a la velocidad de la luz.
Difícil de entender, son la clave de nuestro mundo moderno
Aunque ahora reconocemos la genialidad y hecho belleza del trabajo de Maxwell, era polémico cuando él primero publicó en 1864. No mucha gente se dio cuenta de que las ecuaciones de Maxwell correctamente y completamente describen electromagnetismo.En 1887, ocho años después de la muerte de Maxwell, Heinrich Hertz finalmente demostrado por el experimento que verdaderamente hay ondas electromagnéticas, que se comportan exactamente de la manera que había predicho Maxwell. Por 1901, Guglielmo Marconi estaba transmitiendo ondas de radio – la forma más baja de la energía de las ondas electromagnéticas, a través del océano Atlántico, desde Inglaterra a Canadá. Había comenzado la era de las telecomunicaciones modernas, conexión inalámbricas.
La teoría cinética de Gases y estadística física – el final de la física de Newton
En su teoría cinética de gases, Maxwell estableció que la temperatura de un gas era enteramente dependiente de la velocidad de sus átomos individuales o moléculas.Se dio cuenta de que las partículas del gas sería mover no todos a la misma velocidad, debido a colisiones entre ellos algunos de ellos acelerar y desacelerar algunas de ellas. Maxwell demostró que las partículas en un gas tendría una distribución de velocidades diferentes y cuál sería la distribución.
De este trabajo, él demostró que la segunda ley de termodinámica, la ley que el calor siempre fluye desde objetos más altos de la temperatura para bajar objetos de temperatura – es una ley estadística, basada en el comportamiento de un gran número de partículas. Aunque algunas partículas individuales pueden desobedecer la ley, la mayoría obedece a la ley. Incluso es posible que la ley podría ser roto en mayor escala, pero la probabilidad de que esto ocurra es muy pequeña.
Una gota en el océano
Maxwell comparó las posibilidades de una de estas leyes estadísticas se rompa en una escala grande para las posibilidades de verter un vaso de agua en el océano, entonces posteriormente sumergir el cristal en el océano y encontrar que lo llenó con exactamente las mismas moléculas que había vertido anteriores.Utilizando la distribución de comportamientos de las moléculas de gas, Maxwell desarrolló la física estadística. Sus métodos y ésos más lejos desarrollado por Willard Gibbs fueron las piedras angulares de la física cuántica del siglo siguiente, donde ya no podríamos estar absolutamente seguros sobre el comportamiento de pequeñas partículas, solo podríamos mirar las posibilidades de su comportarse particularmente maneras.
Maxwell ayudó a mover la física de la cosmovisión clásica, mecánica de Newton a la cuántica, visión probabilística que dependemos hoy en día – una visión Albert Einstein nunca fue feliz, famoso diciendo que 'Dios no juega a los dados con el universo.'
Una muerte temprana
Lamentablemente, James Clerk Maxwell no fue disfrutar de una vida larga. Él murió de cáncer abdominal en 1879 a la edad de sólo 48. Curiosamente, su madre había muerto en la misma edad, de la misma enfermedad. Él fue sobrevivido por su esposa, Katherine.Con paso de Maxwell, el mundo había perdido uno de sus mayores.
Traducido del website: Famous Scientists con fines educativos