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위대한 과학자들의 전기
맥스웰 제임스 클러크. 과학자의 전기
James Clerk Maxwell은 13년 1831월 XNUMX일 에든버러에서 태어났습니다. 소년이 태어난 직후, 그의 부모는 그를 부동산 Glenlar로 데려갔습니다. 그 이후로 "좁은 협곡의 은신처"는 Maxwell의 삶에 확고하게 들어 왔습니다. 여기에서 그의 부모가 살고 죽었고, 여기서 그는 오랫동안 살았고 묻혔습니다. 제임스가 XNUMX살이 되었을 때 불행이 집에 찾아왔습니다. 그의 어머니는 중병에 걸려 곧 죽었습니다. 이제 야고보의 유일한 교육자는 그의 아버지였습니다. 그는 평생 동안 그에게 부드러운 애정과 우정의 감정을 간직했습니다. John Maxwell은 그의 아들의 아버지이자 교육자일 뿐만 아니라 그의 가장 충실한 친구이기도 했습니다. 곧 소년이 공부를 시작해야 할 때가 되었습니다. 처음에는 선생님들을 집에 초대했습니다. 그러나 스코틀랜드 가정 복음 교사들은 영국인 가정 복음 교사들처럼 무례하고 무지했습니다. 디킨스가 그러한 풍자와 증오로 묘사한 것처럼 말입니다. 따라서 James를 Edinburgh Academy라는 큰 이름을 가진 새 학교에 보내기로 결정했습니다. 소년은 점차 학교 생활에 참여하게 되었습니다. 그는 수업에 더 관심을 갖게 되었습니다. 그는 특히 기하학을 좋아했습니다. 그녀는 남은 생애 동안 Maxwell의 가장 강력한 취미 중 하나였습니다. 기하학적 이미지와 모델은 그의 과학적 작업에서 큰 역할을 했습니다. Maxwell의 과학적 길은 그녀와 함께 시작되었습니다. Maxwell은 첫 번째 졸업 중 하나에서 아카데미를 졸업했습니다. 사랑하는 학교와 헤어질 때 그는 에든버러 아카데미의 애국가를 작곡했는데, 이는 학생들이 한마음으로 열광적으로 불렀습니다. 이제 에든버러 대학교의 문이 그의 앞에 활짝 열려 있었습니다. Maxwell은 학생 시절 탄력 이론에 대한 진지한 연구를 수행했으며 이는 전문가들에게 높이 평가되었습니다. 그리고 이제 그는 케임브리지에서 더 공부할 수 있을지에 대한 질문에 직면했습니다. 1284년에 설립된 St. Peter's(Peterhouse), 그리고 가장 유명한 것은 College of St. Peter's입니다. 트리니티 칼리지(Trinity College)는 1546년에 설립되었습니다. 이 대학의 영광은 그의 유명한 제자 아이작 뉴턴에 의해 만들어졌습니다. Peterhouse와 Trinity College는 젊은 맥스웰의 케임브리지 체류였습니다. Peterhouse에서 잠시 머문 후 Maxwell은 Trinity College로 옮겼습니다. Maxwell의 방대한 지식, 지성의 힘, 사고의 독립성은 그가 석방에서 높은 위치를 차지할 수 있게 해주었습니다. 그는 XNUMX 위를 차지했습니다. 젊은 학사는 트리니티 칼리지에서 교사로 남았습니다. 그러나 그는 과학적 문제에 대해 걱정했습니다. 1852년 초부터 공부하기 시작한 기하학과 색 문제에 대한 오랜 관심 외에도 Maxwell은 전기에 관심을 갖게 되었습니다. 20년 1854월 1864일 Maxwell은 Thomson에게 "전기를 공격"할 의도를 알립니다. "공격"의 결과는 "패러데이의 힘의 선에 대해"에세이 - 전자기장 연구에 전념한 Maxwell의 세 가지 주요 저작 중 첫 번째였습니다. "field"라는 단어는 Thomson에게 보낸 같은 편지에서 처음 등장했지만, 이 편지나 이후의 힘의 선에 대한 작업에는 없었습니다. Maxwell은 사용하지 않습니다. 이 개념은 XNUMX년 "전자기장의 동적 이론"이라는 작품에서만 다시 나타납니다. 1856년 가을 맥스웰은 애버딘에 있는 마리샬 대학의 자연철학 교수가 되었습니다. 맥스웰 이전에는 에버딘에 있는 물리학과인 자연철학과가 존재하지 않았고, 젊은 교수는 물리학에서 교육적, 과학적 작업을 조직해야 했다. Aberdeen에 머무르는 것은 Maxwell의 개인 생활에서 중요한 사건으로 표시되었습니다. 그는 Marishal College Daniel Dewar의 학장인 Katherine Mary Dewar의 딸과 결혼했습니다. 이 사건은 1858년에 일어났다. 그때부터 삶이 끝날 때까지 Maxwells는 손을 잡고 삶의 길을 걸었습니다. 1857-1859년에 과학자는 토성의 고리 운동에 대한 계산을 수행했습니다. 그는 회전하는 동안 액체 링이 발생하는 파도에 의해 파괴되고 별도의 위성으로 부서질 것임을 보여주었습니다. Maxwell은 유한한 수의 그러한 위성의 움직임을 고려했습니다. 가장 어려운 수학적 연구는 그에게 아담스 상과 일류 수학자로서의 명성을 가져다주었습니다. 1859년 케임브리지 대학에서 수상한 에세이가 출판되었습니다. 토성의 고리에 대한 연구에서 가스 분자의 운동에 대한 고려로 넘어가는 것은 매우 자연스러운 일이었습니다. 맥스웰의 애버딘 시대는 1859년 영국 협회 회의에서 "가스의 역학 이론에 관하여" 보고서로 연설하면서 끝이 났습니다. 이 문서는 기체의 운동 이론 및 통계 물리학 분야에서 Maxwell의 다년간의 유익한 연구의 시작을 표시했습니다. Maxwell이 근무했던 부서가 문을 닫았기 때문에 과학자는 새로운 직업을 찾아야 했습니다. 1860년 Maxwell은 King's College London의 자연철학 교수로 선출되었습니다. 런던 시대는 1860년 영국의 주요 물리학 저널인 Philosophical Journal에 발표된 대규모 기사 "Explanations to the Dynamic Theory of Gases"로 표시됩니다. 이 기사를 통해 Maxwell은 이론 물리학의 새로운 분야인 통계 물리학에 큰 기여를 했습니다. 고전적 형태의 통계 물리학의 창시자는 Maxwell, Boltzmann 및 Gibbs입니다. Maxwells는 런던에서 가을 학기가 시작되기 전에 Glenlar 가족 소유지에서 1860년 여름을 보냈습니다. 그러나 Maxwell은 휴식을 취하고 힘을 얻는 데 실패했습니다. 그는 심각한 형태의 천연두에 걸렸다. 의사들은 그의 생명을 두려워했습니다. 그러나 병든 남편을 구출하기 위해 최선을 다한 그에게 헌신한 캐서린의 비범한 용기와 인내는 그들이 끔찍한 병을 이겨내는 데 도움이 되었습니다. 그런 어려운 시험이 그의 런던 생활을 시작했습니다. 이 기간 동안 Maxwell은 "기체의 동적 이론에 대한 설명"뿐만 아니라 색상에 대한 큰 기사를 발표했습니다. 그러나 그의 인생의 주요 작업은 전기 이론에 전념했습니다. 그는 자신이 만든 전자기장 이론에 대한 두 가지 주요 저서를 출판합니다: "On Physical Lines of Force"(1861-1862) 및 "Dynamical Theory of the Electromagnetic Field"(1864-1865). XNUMX년 동안 Maxwell은 역학, 열역학 및 통계 물리학과 함께 고전 이론 물리학의 기초가 된 전자기 현상의 기본 이론의 창시자이자 저명한 과학자로 성장했습니다. 같은 기간 동안 Maxwell은 전기 측정 작업을 시작했습니다. 그는 그가 만든 빛의 전자기 이론이 전기의 정전기 및 전자기 단위의 비율과 빛의 속도의 일치에 기초했기 때문에 전기 단위의 합리적인 시스템에 특히 관심이 있었습니다. 그가 British Association의 "Commission of Units"의 활동적인 회원 중 한 명이 된 것은 아주 자연스러운 일입니다. 또한 Maxwell은 과학과 기술의 긴밀한 연결, 과학의 발전과 기술 발전 모두에 대한 이 결합의 중요성을 깊이 이해했습니다. 따라서 그는 XNUMX 년대부터 인생이 끝날 때까지 전기 측정 분야에서 지칠 줄 모르고 일했습니다. 스트레스가 많은 런던 생활은 Maxwell과 그의 아내의 건강에 큰 타격을 가했으며 가족 소유의 Glenlar에서 살기로 결정했습니다. 이 결정은 1865년 여름 휴가가 끝날 무렵 맥스웰이 중병을 앓은 후 불가피하게 되었습니다. Maxwell은 런던에서 봉사를 그만두고 Glenlare에서 1866년(1871년부터 1867년까지) 동안 살았고 때때로 시험을 위해 Cambridge로 여행을 갔고, XNUMX년에만 의사의 조언에 따라 이탈리아로 여행했습니다. Glenlar에서 경제 문제에 종사하면서 Maxwell은 과학 연구를 떠나지 않았습니다. 그는 일생의 주요 저서인 전기와 자기에 관한 논문(A Treatise on Electricity and Magnetism)을 열심히 썼고, 조절기에 관한 중요한 저서인 열 이론(Theory of Heat)이라는 책을 썼고, 기체의 운동 이론에 관한 여러 기사를 썼고, 영국의 회의에 참석했습니다. 협회. 시골에서 Maxwell의 창의적인 삶은 대학 도시에서처럼 강렬하게 계속되었습니다. 1871년 맥스웰은 런던에서 열 이론을 출판했습니다. 이 교과서는 매우 인기가 있습니다. 그 과학자는 자신의 책 "열 이론"의 목적이 "발달된 순서대로" 열의 교리를 제시하는 것이라고 썼습니다. 열 이론이 출판된 직후 맥스웰은 케임브리지에서 새로 조직된 실험 물리학 교수직을 제안받았습니다. 그는 동의했고 8년 1871월 XNUMX일 케임브리지 대학의 캐번디시 교수로 임명되었습니다. 1873년에 전기와 자기에 관한 논문(XNUMX권)과 물질과 운동이라는 책이 출판되었습니다. "물질과 운동"은 역학의 기초를 설명하는 작은 책입니다. "전기와 자기에 관한 논문" - Maxwell의 주요 작업이자 그의 과학적 작업의 정점. 이 책에서 그는 1854년 초부터 시작된 전자기학에 대한 수년간의 연구 결과를 요약했습니다. "논문"의 서문은 1년 1873월 XNUMX일자입니다. XNUMX년 동안 Maxwell은 기본 작업을 수행했습니다! Maxwell은 정전기의 기본 사실에서 시작하여 그가 만든 빛의 전자기 이론으로 끝나는 당시의 전기 및 자기에 대한 전체 지식을 검토했습니다. 그는 뉴턴의 생애 동안 시작된 장거리 행동 이론과 근거리 행동 이론 사이의 투쟁을 요약하고 그의 책의 마지막 장을 원거리 행동 이론에 대한 고찰에 할애했습니다. Maxwell은 그 이전에 존재했던 전기 이론에 대해 공개적으로 목소리를 내지 않았습니다. 그는 패러데이 개념을 널리 퍼진 이론과 동일하게 제시했지만 그의 책의 전체 정신, 즉 전자기 현상 분석에 대한 접근 방식은 너무 새롭고 이례적이어서 동시대 사람들은 이 책을 이해하기를 거부했습니다. 이 논문의 유명한 서문에서 Maxwell은 자신의 작업 목적을 다음과 같이 특성화했습니다. 전자기 현상의 가장 중요한 것을 설명하고, 측정할 수 있는 방법을 보여주고, "측정된 양 사이의 수학적 관계를 추적하는 것"입니다. 그는 "이 이론의 수학적 형식과 일반 역학 사이의 연결을 가능한 한 밝히고 동역학 법칙의 정의에 대해 어느 정도 준비하기 위해 노력할 것입니다. 전자기 현상에 대한 설명이나 설명을 위해." Maxwell은 역학의 법칙을 자연의 기본 법칙으로 간주합니다. 따라서 전자기 이론의 기본 방정식의 기본 전제로서 그가 역학의 기본 규정을 제시한 것은 우연이 아닙니다. 그러나 동시에 맥스웰은 전자기 현상 이론이 질적으로 새로운 이론이며 역학으로 환원될 수는 없지만 역학은 이 새로운 자연 현상 분야로의 침투를 촉진한다는 것을 이해합니다. Maxwell의 주요 결론은 다음과 같이 요약됩니다. 변화하는 전류에 의해 여기된 교류 자기장은 주변 공간에 전기장을 생성하고, 이는 차례로 자기장 등을 여기시킵니다. 전기장과 자기장의 변화는 서로를 생성하고 단일 교류 전자기장은 전자기파입니다. 그는 전류원에 의해 생성된 자기장이 전류원으로부터 일정한 속도로 전파된다는 것을 보여주는 방정식을 도출했습니다. 발생하면 전자기장은 300km/s의 광속으로 우주 공간에서 전파되어 점점 더 큰 부피를 차지합니다. D. Maxwell은 빛의 파동이 교류 전류가 흐르는 도선 주위에서 발생하는 파동과 동일한 성질을 갖는다고 주장했습니다. 그들은 길이에서만 서로 다릅니다. 매우 짧은 파장은 가시광선입니다. XNUMX년대 중반에 Maxwell의 "On the Dynamic Proof of the Molecular Structure of Bodies"가 출판되었는데, 이는 그의 "Theory of Heat"와 기체의 운동 이론에 대한 작업에 중요한 추가 사항을 나타냅니다. 1874년에 그는 15세기 과학자 Henry Cavendish의 과학적 유산에 대한 연구와 출판을 위해 준비하는 주요 역사적 작업을 시작합니다. Maxwell의 연구 이후, 패러데이보다 훨씬 이전에 Cavendish가 전기 용량의 크기에 대한 유전체의 영향을 발견했으며 Coulomb이 전기 상호 작용의 법칙을 발견하기 XNUMX년 전에 밝혀졌습니다. 실험을 설명하는 전기에 관한 Cavendish의 작업은 1879년에 "Honorable Henry Cavendish의 전기에 관한 논문"이라는 제목으로 출판되었습니다. 이것은 맥스웰이 일생 동안 출판한 마지막 책이었습니다. 5년 1879월 XNUMX일 케임브리지에서 사망했습니다. 저자: Samin D.K.
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