تماس با من
پروفایل
نویسنده وبلاگ عباس یوسفی
لینک دوستان

کیف زنانه و مردانه

ساعت مچی مردانه و زنانه

صابون کوسه

بالون آرزو

کيف زنانه

عروسک

عينک آفتابي

عينک ريبن

هديه تولد براي آقايان

هديه تولد براي دختر

هديه تولد براي خانم ها

هديه تولد براي پسر

خريد ساعت مچي مردانه

خريد ساعت مچي زنانه

دکوري


      آدمای گنده (زندگینامه انسانهای بزرگ تاریخ علم)

جیمز کلارک ماکسول نویسنده: عباس یوسفی - ۱۳۸۸/٧/۱۱

جیمز کلارک <span class=جیمز. کلارک. ماکسول در سیزدهم نوامبر سال 1831 در ادینبرای اسکاتلند متولد شد، از کودکی به ریاضیات و فیزیک علاقه فراوان داشت. از سال 1841 ماکسول در فرهنگستان ادینبرا حضور می یافت و در آنجا با لوئیس کمبل زندگینامه نویس و دانش پژوه افلاطونی و دوست تمام عمر دیدار می کرد. در 1847 وارد دانشگاه ادینبرا شد و تحت تأثیر جیمز دیوید فاربز و سر ویلیام همیلتن قرار گرفت. در 1850 به کمبریج رفت و زیر نظر معلم خصوصی بزرگ ویلیام هاپکنز به تحصیل پرداخت و همچنین تحت تأثیر استوکس و ویلیام هیوئل واقع شد.

او در سال 1854 از تحصیل فراغت یافت و در سال 1855 به عضویت ترینیتی برگزیده شد. ماکسول از سال 1856 تا 1865  استادی کالج مارشال در ابردین و کالج کینگ در لندن را عهده دار بود، آنگاه از کارهای منظم دانشگاهی کناره گرفت تا به نگارش اثر معروفش «رساله ای درباره برق و مغناطیس» بپردازد. در 1871 به عنوان نخستین استاد فیزیک تجربی در کمبریج منصوب شد و نقشه آزمایشگاه کوندیش را طرح کرد و آن را گسترش داد.

ماکسول علاوه بر پژوهشهای انقلابی در برق-مغناطیس و نظریه جنبشی گازها که نام وی را در تاریخ علم جاودان ساختند، خدمات قابل توجه دیگری در چندین زمینه انجام داد. نخستین مقاله اش درباره روش جدید ترسیم یک مرغانه کامل، زمانی انتشار یافت که وی چهارده ساله بود. کارهای ابتدایی او در نورشناسی هندسی بود، از جمله کشف عدسی «چشم ماهی» (1843) و نور اکشسانی (1840) که با استفاده از یک جفت منشور قطبنده که ویلیام نیکل به وی داده بود صورت پذیرفت. ماکسول در سال 1839 پژوهش در مخلوط رنگها را درآزمایشگاه فاربز آغاز کرد و آنقدر پیش رفت تا دانش رنگ سنجی کمی را آفرید. او ثابت کرد که نظیر همه رنگها را می توان با مخلوط کردن عامل طیفی بوجود آورد ،مشروط بر اینکه افزایش یا کاهش عامل ها امکان پذیر باشد.

او نظریه تامس یانگ درباره سه گیرنده در دیدن رنگها را احیا کرد و نشان داد که کور رنگی به علت ناکارآیی یکی یا بیشتر از یکی از این گیرنده هاست. او اولین عکس سه رنگی را طرح ریزی کرد (1851). بیشتر وقت ماکسول بین سالهای 1845 و 1849 صرف بررسی های ریاضی حرکات و پایداری حلقه های کیوان (زحل) گردید. ماکسول بر اثر مطالعه در حلقه های زحل که مسأله تعیین حرکات تعداد زیادی از اجسام متصادم را پیش آورد و بر اثر مقالات کلاوزیوس (1847 و 1848) با تصوری از احتمال و مسیرهای آزاد و نیز در نتیجه مطالعات قبلی (یعنی نظریه جنبشی گازها) به فرمول های آماری برای توزیع سرعت ها در گازی با فشار یکنواخت انجامید و از آغاز عصر نوینی در فیزیک خبر داد که از تازگی فوق العاده اندیشه ماکسول درباره توصیف فرایندهای عملی فیزیک به وسیله تابعی آماری پدید آمد.

پژوهش های ماکسول در زمینه برق در سال1844 آغاز شد. این پژوهشها به دو چرخه گسترده تقسیم می شوند، چرخه اول از زمان پنج مقاله عمده است در زمینه برق و مغناطیس، چرخه دوم با تنظیم «رساله ای درباره برق و مغناطیس» و بیشتر از ده مقاله کوتاهتر در زمینه مسائل خاص ادامه می یابد. اندازه گیری های ناروانی گازی در فشارها و دماهای مختلف که ماکسول و همسرش در سال 1855 انجام دادند، در آن زمان مفید ترین خدمت به فیزیک تجربی بود. مقاله «نظریه پویشی گازها» که بعد از آن عرضه شد بزرگترین تک مقاله ماکسول بود و ماکسول در آن نظریه تازه ای پرورد که در آن مولکولهای گاز به صورت مراکز نیرویی بودند دستخوش نیروی رانش مولکولی از درجه n ام و به جای میانگین مسیر آزاد، زمان مشخص کننده ای را قرار می داد و آن «مدول زمان واهلش» تنشها در گاز بود. فرایند های کوتاه مدت که با زمان واهلش مقایسه شوند کشسانند و فرایندهایی که طول مدتشان درازتر باشد ناروانند.

نظریه واهلش کشش آغازگر تغییر شکل ماده شد و به طور نامستقیم به هر شاخه فیزیک اثر گذاشت. ماکسول در دو سال آخر عمر خود دو مقاله بسیار قوی درباره فیزیک مولکولی منتشر ساخت. کتاب درسی ماکسول به نام « نظریه گرما» در سال 1870 منتشر شد و چندین چاپ با تجدید نظر انتشار یافت. همچنین در سال 1873 کتاب خود را به نام «دوره الکتریسیته و مغناطیس» منتشر ساخت و بلافاصله به سمت استاد کرسی فیزیک دانشگاه انتخاب شد، ولی عمرش کوتاه بود و در پنجم نوامبر سال 1879 در چهل و نه سالگی وفات یافت.

 

برای دانستن بیشتر در مورد معادلات ماکسول به ادامه مطلب مراجعه نمائید.


تشریح معادلات ماکسول


∇.E=ρ

∇.B=0

*E+∂B/∂t=0

*B-∂E/∂t=j

• معادله اول که می‌توان آنرا قانون گاوس در الکتریسته نیز نامید، بیان می‌کند که میدان الکتریکی با مقدار باری که آن میدان را ایجاد می‌کند، رابطه مستقیم دارد.

• معادله دوم که می‌توان آنرا قانون گاوس در مغناطیس نام نهاد، بیان می‌کند، که تک‌قطب مغناطیسی وجود ندارد. یعنی بر خلاف بارهای مثبت و منفی که می‌توانند جدا از هم وجود داشته باشند، هرگز نمی‌توانیم دو قطب مغناطیسی (به عنوان مثال قطبهای یک آهنربا) را از هم جدا کنیم.

• معادله سوم که به قانون القای فارادی معروف است، بیان می‌کند که اگر میدان مغناطیسی (جدا از نظر تعداد یا از نظر جهت) تغییر کند، میدان الکتریکی در مدار القای می‌شود که به آن میدان الکتریکی القایی می‌گویند.

• معادله چهارم که به عنوان قانون آمپر نیز معروف است، بیان می‌کند که میدان مغناطیسی می‌تواند در نتیجه یک میدان الکتریکی متغیر و یا یک جریان الکتریکی متغیر ایجاد کرد.

 

 

 

 

در باب معادله های ماکسول

جیمز کلرک ماکسول ، که در سال کشف قانون القای فاراده به دنیا آمد ، بیشتر عمر کوتاه اما پر بار ، خود را در راه تدوین مبانی نظری کشف‌های تجربی فاراده صرف کرد. و به این ترتیب توانست معادلات احساسی خود را که بعد او تحسین همگان را برانگیخت، ابداع کند. بطوری که انیشتین با مو شکافی زیاد در معادلات ماکسول، به نظریه نسبت رهنمون شد و انیشتین همواره جزء بزرگترین تحسین کننده های ماکسول بوده است.

 در مطالعه مکانیک کلاسیک و ترمودینامیک به یک سری قوانین و معادلات برخورد می‌کنیم که تا حد امکان یک موضوع را بطور کامل بیان می‌کنند. مثلا در مکانیک کلاسیک قوانین حرکت نیوتن نقش کلیدی بازی می‌کنند، به گونه‌ای که تشریح حرکت بدون استفاده از این قوانین عملا غیر ممکن است. در ترمودینامیک نیز سه قانون اساسی وجود دارند که همواره بحث‌های ترمودینامیک پیرامون این قوانین صورت می‌گیرد.

اغراق نکرده‌ایم که اگر بگوییم کلیه مباحث الکترومغناطیس کلاسیک بر اساس معادلات ماکسول صورت می‌گیرند. البته معادلات دیگری مانند معادله مربوط به شدت میدان الکتریکی و موارد دیگر نیز وجود دارند، اما همه این کمیتها باید به گونه‌ای تعیین شوند که معادلات ماکسول را ارضا کنند، یعنی جهت امتحان درست یا غلط بودن محاسبه یک کمیت مانند میدان الکتریکی یا میدان مغناطیسی کافی است، کمیت مورد نظر در معادلات ماکسول قرار دهیم، اگر در این معادلات صدق کرد، نتیجه محاسبه درست بوده ، در غیر این صورت نتیجه محاسبه غلط خواهد بود.

ماکسول نظریه الکترومغناطیس خود را در کتابی تحت عنوان "رساله‌ای درباره الکتریسته و مغناطیس" که در سال 1873 یعنی درست 6 سال قبل از نوشتن ، انتشار یافت، ارائه داد. اولیور هوی ساید ، که به عنوان فردی بسیار خود آموخته و تلگرافچی بیکار شده شهرت داشت، نظریه الکترومغناطیس را در سالهای 1870 بخوبی فرا گرفته بود و همان اوست که نظریه ماکسول را در قالب چهار معادله‌ای که امروزه می‌شناسیم، در آورده است.

 

مقایسه قوانین حرکت نیوتن با قوانین ماکسول

گفتیم که معادلات ماکسول، در الکترومغناطیس همان اهمیتی را دارد که قوانین حرکت نیوتن در مکانیک کلاسیک دارند. اما میان این دو تفاوت فاحشی وجود دارد. انیشتین نظریه نسبیت خود را در سال 1905 ، یعنی تقریبا 200 سال بعد از اعلام قوانین حرکت نیوتن و در حدود 40 سال بعد از معرفی معادلات ماکسول ارائه داد. همانگونه که معرفی شده است، در حالتهایی که سرعت اجسام نزدیک سرعت نور می‌شود، باید قوانین نیوتن بطور جدی تصحیح شوند، اما در این حالتها لزومی ندارد که تغییری در معادلات ماکسول داده شود، این معادلات با نظریه نسبیت خاص کاملا سازگار است. در واقع، نظریه انیشتین از تفکر عمیق و دقیق او در باره معادلات الکترومغناطیس ماکسول نشات گرفته است.

برگرفته از : رشد

  نظرات ()
موضوعات دانشمندان ریاضی دانشمندان فیزیک دانشمندان شیمی دانشمندان نجوم دانشمندان فلسفه دانشمندان علوم پزشکی دانشمندان زیست شناسی دانشمندان زمین شناسی دانشمندان روانشناسی دانشمندان سایر علوم دانشمندان ایرانی دانشمندان زن فهرست مخترعان مقالات مرتبط با دانشمندان
مطالب اخیر 10 دانشمند که جانشان را فدای هدفشان کردند! جیمز مارش، شیمی‌دانی که داستان زندگی‌اش می‌تواند سناریوی یک فیلم باشد! مریم میرزاخانی مریم میرزاخانی، برنده معتبرترین جایزه ریاضی جهان فردریک بانتینگ میراث گالیله: 8 سال حبس خانگی، 400 سال حضور جهانی فیروز نادری: غفاری، غولی در جامعه علمی ایران بود توصیه برنده نوبل فیزیک 2013 به دانشجویان سن و سال دانشمندشدن دانشمندان کله شق و کج خلق
پیوند ها کادو تولد برای پسر پروژه های AVR هدیه تولد برای دختر ابزار وبلاگ همه چیز در باره شبکه سايت های رنك 4