Джеймс Максвелл — история гениального учёного из Эдинбурга 

Эдинбург является городом, которые щедро одарил мир многочисленными талантами. Эти люди стали яркими представителями самых разных сферах деятельности. Однако среди последних науке, безусловно, принадлежит особая роль. Даже, если вы ознакомьтесь с историей наиболее известных и значимых изобретений, то будете удивлены, — многие из них были разработаны именно эдинбургскими учёными. Джеймс Клерк Максвелл является одним из них. Больше расскажет Edinburgh-future.

Этот шотландский физик имел очень широкие научные интересы. И именно он, благодаря классической теории электромагнитного излучения, смог доказать тот, что свет, электричество и магнетизм, по сути, являются разными проявлениями одного явления. 

Ранние годы

Будущий физик появился на свет в Эдинбурге 13 июня 1831 года. Семья была довольно состоятельной. Ведь отец мальчика был успешным адвокатом. Поэтому на развитие и обучение ребёнка родители не жалели средств. 

Тем более, что с ранних лет мальчик отличался повышенным любопытством. Уже с трех лет Джеймс сильно интересовался всем, что двигалось, шумело и блестело. Причём параллельно у малыша возникал неизменный вопрос:

“Что с этим делать?”

Умный мальчик

Таким образом, осознавая потенциал сына, мать Джеймса поняла, что ребёнок нуждается в обучении. Причём чем раньше его этим обеспечить, тем лучше. 

В результате уже в 8 лет мальчик легко декламировал отрывки из Священного Писания. 

В целом, образование юного гения полностью “лежало на плечах” матери. Но, к сожалению, когда Джеймсу было всего 8, женщина умерла от рака брюшной полости. Поэтому обучением сына пришлось заняться отцу и его родственникам. 

Формально получать образование Максвелл начал со специально нанятым домашним учителем. Но все это не принесло успехов. Причём причина заключалась в некомпетентности репетитора. Последний не смог разглядеть в ученике тонкой душевной организации. Поэтому постоянно ругал его и обращался с ним очень грубо. В результате в ноябре 1841 наставник был уволен. 

Решающее событие

В 1842 году Джеймс вместе с отцом впервые посетил мероприятие, на котором Роберт Дэвидсон рассказывал об электрическом движении и магнитной силе. Это событие оставило глубокий след в душе и сознании будущего учёного. 

Образование

Для обучения сына отец выбрал престижное заведение, — The Edinburgh Academy. Но нужно сказать, что несмотря на огромный потенциал мальчика, освоиться в школе ему было очень непросто. Манеры и галлоуэйский акцент практически сразу привлекли внимание других учеников. И поэтому уже очень скоро за Джеймсом закрепились обидные прозвища. 

Однако, к счастью, спустя некоторое время мальчик познакомился с Льюисом Кэмпбеллом (Lewis Campbell) и Питером Гатри Тейтом (Peter Guthrie Tait). Впоследствии они также стали знаменитыми учеными. А их дружба с Максвеллом продлилась на протяжении всей жизни. 

Талант

Если говорить о потенциале Джеймса, то доказательством наличия последнего были обширные интересы мальчика.

Так, с ранних лет он увлекался геометрией. А в школе Максвелл демонстрировал большие успехи в поэзии и английском языке. 

В целом, знания и навыки юноши далеко выходили за рамки школьной программы. Поэтому оценки и результаты экзаменов его не сильно волновали.

Первая научная работа Максвелла была написана тогда, когда ему было 14 лет. В ней он подробно рассказал о механических способах изображения математических кривых, с помощью куска шпагата, свойствах декартовых овалов и эллипсов. 

С лёгкостью и энтузиазмом

Из The Edinburgh Academy Джеймс выпустился в 16 лет. Это был 1847 год. И именно тогда он сразу перешёл к занятиям в Эдинбургском университете. 

Нужно сказать, что учеба юноше давалась очень легко. Поэтому у него оставалось много свободного времени, которое он посвящаю самостоятельному обучению. В ходе последнего Максвелл проводил эксперименты с электрическими, химическими и магнитными приборами. Также он занялся конструированием формованных блоков желатина, что в результате ему успешно удалось. А ещё молодой учёный смог открыть фотоупругость, которая помогает определять то, как распределяется напряжение внутри той или иной физической структуры. 

Неожиданный шаг

Когда осенью 1850 года, Максвелл уже был опытным математиком, он принял кардинальное решение покинуть родную Шотландию. Это было ему необходимо для того, чтобы стать студентом Кембриджского университета. 

А уже в ноябре 1851 года у Джеймса появилась уникальная возможность обучаться у самого Уильяма Хопкинса. Стоит отметить, что впоследствии это сыграло огромную роль на развитие таланта Максвелла. 

Обучение в университете подошло к концу в 1854 году. Тогда эдинбургский гений официально получил научную степень по математике. 

Кроме того, значительные успехи Джеймса в исследованиях позволяли ему в свободное время заниматься личными разработками. И это никак не влияло на его основные обязанности.

“Игры” с цветами

Среди упомянутых самостоятельных исследований Джеймса справедливо выделить его эксперименты с цветами. А точнее, с их природой и восприятием. 

Благодаря этому, учёный смог доказать, что белый возникает посредством смешения зелёного, красного и синего. 

Подобным “играм” с цветами он даже посвятил отдельную статью, которую в 1855 году представил Королевскому обществу Эдинбурга. 

Решение актуальной проблемы 

В 1856 году Максвелл был принят на должность профессора в Marischal College в Абердине. И с этого момента в его карьере начался новый этап. 

Учёный занимался разработкой учебной программы и подготовкой лекций, совмещая все это с выполнением обязанностей заведующего кафедрой. 

Примерно в это же время ум Джеймса был занят новой научной проблемой. И касалась она природы колец Сатурна. Ведь на тот момент учёные не могли понять, как они могут быть стабильными, не врезаясь в Сатурн, и не распадаясь. 

Максвелл занимался изучением данного вопроса на протяжении 2 лет. И впоследствии смог доказать, что обычному твёрдом кольцу не свойственна стабильность, а жидкое кольцо из-за действия волн распадается на капли. В силу того, что ни первое, ни второе не имело места, то Максвелл заключил, —  кольца состоят из многочисленных мелких частиц. И каждая из них вращается вокруг Сатурна. 

Стоит отметить, что в этом вопросе результаты исследования Джеймса были настолько подробными, что его даже удостоили премии Адамса (Adams Prize). Ведь до этого ни одному учёному не удавалось так продвинуться в решении данной научной проблемы.

Увольнение

В 1860 году произошло объединение двух заведений, — Marischal College и King’s College. Вследствие этого был сформирован Абердинский университет (The University of Aberdeen).

Из-за таких преобразований и увеличения количества профессоров, Максвелл вынужден был проститься со своей должностью. Иными словами, его уволили.

Однако уже очень скоро новым местом работы Джеймса стал King’s College London.

Новый поворот

Если говорить о карьере Максвелла, то негласное “правило” о том, что “не было бы счастья, да несчастье помогло” сработало с ним очень точно. 

Ведь на новом месте в King’s College London его деятельность стала ещё продуктивнее. Именно тогда учёный смог представить всему миру настоящую сенсацию в виде первой светостойкой цветной фотографии. Также ему удалось составить систему определения физических величин, которая впоследствии обрела известность как анализ размерностей. 

Однако самыми ценными за этот период стали разработки Джеймса в сфере магнетизма и электричества. В частности, учёный занимался исследованием природы магнитных и электрических полей. Все это впоследствии “вылилось” в отдельную статью “О физических силовых линиях”, опубликованную в 1861 году. 

В этой работе автор поделился концептуальной моделью электромагнитной индукции. Составными частями последней стали крошечные вращающиеся ячейки магнитного потока. 

Многочисленные работы

В 1865 году Максвелл принял решение уйти из King’s College London. Однако это не значит, что он завершил свою научную деятельность.

На протяжении последующих лет появилось немало ценных работ. В частности, речь идёт о: “On governors” (1868 год; в этой статье описано поведение устройств, которые управляют скоростью паровых машин); “On reciprocal figures, frames and diagrams of forces” (1870 год; там рассказывалось о жёсткости конструкций решетки); “Theory of Heat” (1871 год) и “Matter and Motion” (1876 год). 

Злая ирония

Кроме того, в 1871 году Максвелл вернулся в The University of Cambridge, где снова занял должность профессора. 

Но жизнь распорядилась так, что тамошняя деятельность учёного продлилась недолго. Уже в 1879 году он начал ощущать первые симптомы серьёзного заболевания. И, к сожалению, последнее развивалось настолько быстро, что в том же, 1879 году Джеймса не стало.

По злой иронии судьбы величайший изобретатель, как и его мать, умер от рака брюшной полости. Причём даже в том же возрасте, — в 48 лет.

Несмотря на то, что Джеймсу Максвеллу суждено было прожить довольно мало, за это время он успел сделать очень многое для продвижения науки. Каждая из его разработок стала ценным вкладом и впоследствии, — бесценным наследием.

Именно поэтому забыть такого гениального учёного невозможно. Как впрочем и все то, что является результатом его удивительной работы.