Koleksi

James Clerk Mawell

James Clerk Mawell

James Maxwell boleh dikatakan salah satu saintis terpenting abad kesembilan belas. Banyak saintis meletakkannya di samping nama seperti Albert Einstein dan Sir Isaac Newton. Ini kerana karya revolusionernya dalam mendefinisikan radiasi elektromagnetik dari segi persamaan bidangnya menjadi asas bagi banyak orang lain untuk mengembangkan karya mereka. Ini membawa kepada penemuan dan pemahaman gelombang radio dan pengembangan teknologi radio dan tanpa wayar yang merupakan bahagian yang tidak terpisahkan dari dunia masa kini. Demikian pentingnya karyanya yang Albert Einstein menggambarkannya sebagai "yang paling mendalam dan paling bermanfaat yang dialami oleh fizik sejak zaman Newton."

Hari ini jurutera RF mengetahui nama Maxwell sebagai hasil persamaannya. Sebilangan orang mungkin dapat menuliskan atau memanipulasi persamaannya, tetapi sangat sedikit orang yang tahu tentang lelaki itu sendiri.

Kehidupan awal Maxwell

James Clerk Maxwell adalah satu-satunya anak yang dilahirkan dengan latar belakang tengah yang selesa di 14 India Street di Edinburgh pada 13ika Jun 1831. Ibu bapanya John dan Frances berkahwin pada tahun 1826 dan setelah kelahiran anak mereka, mereka berpindah ke "Glenair" sebuah rumah yang baru dibina di ladang keluarga di luar bandar Kirkcudbrightshire yang telah diwarisi oleh keluarga.

Bahkan sejak usia dini Maxwell menunjukkan minat yang sangat mendalam di sekelilingnya. Dia bertanya kepada orang-orang di sekelilingnya dan dia terus bertanya, "Apa yang harus dilakukan? Apa yang dilakukannya?" Nampaknya dia tidak puas dengan jawapan yang samar-samar dan akan mengemukakan soalannya di rumah sehingga jawapan yang memuaskan diberikan.

Malangnya ibu James meninggal pada tahun 1839 akibat barah perut. Dia jelas sangat menderita kerana ketika Maxwell diberitahu bahawa "dia berada di surga sekarang" dia dilaporkan telah berkata, "Saya sangat gembira dia tidak akan ada lagi kesakitan."

Rancangan ibu bapanya adalah bahawa mereka harus mendidik James muda di rumah sehingga dia berusia 13 tahun dan kemudian dia akan menghadiri Universiti Edinburgh. Namun kematian ibunya bermakna rancangan lain diperlukan. Pada mulanya seorang budak lelaki berusia 16 tahun diupah untuk mengajarnya. Pengaturan ini tidak berjaya dan ibu saudaranya, Jane Cay membantu dengan menjaganya sehingga pada tahun 1841 dia dapat menghadiri Akademi Edinburgh. Namun, dia sering berkunjung ke ayahnya yang menjadi dekat dengannya.

Semasa di Akademi, dia pada awalnya dianggap pemalu dan kusam dan dia sedikit eksentrik. Dia tidak berteman dan dia menghabiskan banyak masa lapang dengan membaca, melukis gambar rajah yang tidak biasa dan membuat model mekanikal. Akibatnya dia mendapat julukan "Dafty" yang dia tidak berusaha untuk melepaskannya. Namun dia mengejutkan banyak orang ketika pada usia empat belas tahun, dia menerbitkan makalah ilmiah pertamanya dalam prosiding Royal Society of Edinburgh. Makalah ini berkenaan dengan elips dan walaupun Descartes sebelumnya telah membahas subjek karya itu, ia masih merupakan pencapaian yang luar biasa bagi seorang yang berusia empat belas tahun.

Maxwell di universiti

Kemudian pada usia enam belas tahun, ayahnya mendaftarkannya di Universiti Edinburgh. Dia menghabiskan tiga tahun di sini, bergantian waktunya antara Glenair dan Edinburgh. Di Universiti, dia mempelajari pelbagai topik dari cahaya terpolarisasi dan stereoskop hingga galvanisme, lengkung bergulir dan pemampatan pepejal. Dia membentangkan makalah lebih lanjut, walaupun ini dibaca untuknya memandangkan usianya.

Maxwell harus membuat keputusan mengenai kariernya. Dia diharapkan mengikuti ayahnya menjadi undang-undang, tetapi seperti yang dikatakan Maxwell, dia merasa dia diminta untuk mempelajari "jenis hukum lain". Oleh itu, tiga tahun setelah memasuki Universiti Edinburgh, Maxwell berpindah ke Cambridge. Dia merasa sukar kerana ini bermaksud meninggalkan ayahnya. Terdapat juga kebimbangan mengenai kesihatannya yang lemah lembut.

Walaupun begitu, dia pindah ke Cambridge pada tahun 1850. Tutornya berkomentar bahawa dia memiliki banyak pengetahuan yang sangat besar bagi seorang pemuda seperti itu, tetapi itu dalam keadaan yang sangat tidak menyenangkan. Dia menghabiskan waktunya di Cambridge di Trinity College di mana dia percaya akan lebih mudah mendapatkan persekutuannya! Di sini dia belajar matematik dan setelah tiga tahun dari apa yang dia nyatakan sebagai pekerjaan yang sangat menyenangkan dan sangat menguatkan, dia duduk di Tripos pada Januari 1854 dan menduduki tempat kedua.

Penemuan pertama

Maxwell tinggal di Cambridge dan meluangkan masa bekerja pada pengembangan teori Faraday mengenai elektrik dan garis daya magnet. Sebuah makalah yang dihasilkan dari karya ini yang bertajuk "On the Faraday's force of line" dibacakan kepada Cambridge Philosophical Society dalam dua bahagian pada tahun 1855 dan 1856. Ini menunjukkan bahawa beberapa persamaan matematik yang agak mudah dapat menggambarkan medan elektrik dan magnet dan interaksi antara mereka .

Semasa Maxwell membuat pencapaian besar ini dan menikmati masa ayahnya jatuh sakit pada tahun 1856. Maxwell ingin bersamanya dan oleh itu dia pindah ke Scotland untuk mengambil jawatan Profesor Falsafah Alam di Marischal College In Aberdeen. Namun begitu setelah menerima kedudukan ayah Maxwell meninggal dunia. Walaupun begitu Maxwell masih memegang jawatan tersebut dan bermula pada bulan November 1856.

Tidak lama kemudian St John's College di Cambridge mengumumkan bahawa subjek untuk hadiah Adam adalah gerakan Saturn's Rings. Maxwell dan seorang rakan telah membincangkannya ketika mereka berada di Edinburgh Academy dan dia sangat berminat dengan hadiah itu. Oleh itu, banyak kajian selama dua tahun pertama di Aberdeen dikhaskan untuk topik ini. Dalam analisisnya, dia menunjukkan bahawa cincin itu hanya dapat ada jika mereka terbuat dari zarah pepejal kecil, suatu fakta yang disahkan lebih dari seratus tahun kemudian ketika kapal angkasa Voyager menyiasatnya. Tidak hairanlah bahawa penyelidikan Maxwell memperolehnya hadiah Adam.

Semasa waktunya di Aberdeen, Maxwell bertemu dengan Katherine Dewar, dan keduanya berkahwin pada tahun 1859. Walaupun pasangan itu tidak pernah mempunyai anak, hubungan mereka sangat erat dan dikatakan sebagai perkahwinan "pengabdian yang tidak dapat dicontohi."

Perkahwinan untuk Maxwell

Katherine adalah anak perempuan pengetua kolej itu, tetapi walaupun demikian, ketika Marischal dan King's College digabungkan untuk membentuk Universiti Aberdeen, Maxwell tidak berjaya mengekalkan jawatannya. Hasilnya, dia berjaya melamar jawatan kosong Falsafah Alam di King's College London dan dia memegang jawatan itu pada tahun 1860.

Maxwell memegang jawatan itu di Kings selama enam tahun dan semasa waktunya di sini, dia melakukan pekerjaan terpentingnya untuk membuat penyelidikan lebih lanjut mengenai sifat medan elektromagnetik yang telah dia posisikan. Dia mendapati bahawa mereka bergerak dengan kelajuan yang hampir sama dengan cahaya dan mengemukakan bahawa cahaya sebenarnya adalah gelombang elektromagnetik. Dia juga menerbitkan dua makalah klasik mengenai perkara ini.

Namun ia tidak membataskan penyelidikannya kepada teori elektromagnetik. Dia melakukan kerja menyiasat teori kinetik gas dan akibatnya fungsi kebarangkalian menanggung namanya. Karya ini menyebabkan dia menyampaikan kuliah kepada Royal Society pada tahun 1866. Dia pernah terpilih menjadi Society pada tahun 1861.

Semasa di London, dia juga berpeluang bertemu dan mengenali Faraday dengan baik. Contoh persahabatan mereka ditunjukkan ketika Maxwell menghadiri salah satu kuliah Faraday. Ketika kerumunan orang yang keluar dari teater kuliah menghalang Maxwell keluar, Faraday yang merujuk kepada karyanya mengenai gas didengar berkata "Ho Maxwell, tidakkah anda boleh keluar? Sekiranya ada orang yang dapat mencari jalan keluar dari kerumunan, seharusnya jadilah kamu! "

Di King's College

Pada tahun 1865 Maxwell mengundurkan diri sebagai profesor di Kings dan bersara ke harta keluarganya di Glenair. Sebilangan besar waktunya dihabiskan di sini, dan dia membesarkan rumah itu sesuai dengan rancangan yang telah dibuat ayahnya. Namun, dia masih menyimpan beberapa hubungan dengan King's College semasa dia bertugas sebagai pemeriksa luar, setiap musim bunga. Dia juga melakukan lawatan ke Itali dengan isterinya pada musim bunga dan musim panas tahun 1867. Namun, dia tetap sibuk dalam kegiatan ilmiahnya dengan menulis karya besar yang berjudul Treatise on Electricity and Magnetism. Di dalam jilid ini, empat persamaannya dinyatakan. Karya yang diakui sebagai salah satu teks ilmiah yang hebat dan mempunyai kata pengantar di mana Maxwell menyatakan bahawa tujuan utamanya adalah untuk menukar idea fizikal Faraday menjadi bentuk matematik yang akan berfungsi dan sebagai penjelasan bagaimana ia berlaku. Salah satu kesimpulan dari karya tersebut adalah bahawa ada bentuk gelombang elektromagnetik dan bahawa dia "hampir tidak dapat menghindari kesimpulan bahawa cahaya terdiri dari undulasi media yang sama yang menjadi penyebab fenomena elektrik dan magnetik."

Walaupun Maxwell berada dalam "persaraan", Cambridge University menghampirinya dengan tawaran menjadi Profesor Fizik Cavendish pertama. Agak berat hati dia menerima jawatan itu pada bulan Mac 1871. Namun dia segera menetapkan tanggungjawab barunya dengan senang hati. Sebagai sebahagian daripada tanggungjawabnya, Maxwell dapat mendirikan makmal fizik baru yang akan dipanggil makmal Cavendish. Maxwell ingin menjadikannya pusat terkenal di dunia dan semangatnya malah membantu dalam reka bentuk makmal.

Semasa di Cambridge, Maxwell hanya mengajar sebilangan pelajar, tetapi mereka berkaliber tinggi. Salah satunya ialah Ambrose (kemudian Sir Ambrose) Fleming, penemu injap diod dan profesor UCL. Kemudian dia memberi komen bahawa Maxwell mempunyai terlalu banyak pembelajaran dan terlalu banyak keaslian untuk menjadi yang terbaik dalam pengajaran sekolah rendah. Menambah bahawa bagi mereka yang dapat mengikutinya pengajarannya sangat menggembirakan.

Hari-hari terakhir Maxwell

Beberapa tahun kemudian semasa Paskah tahun 1879 Maxwell jatuh sakit. Kesihatannya selalu agak halus dan dua tahun sebelumnya dia mengalami masalah pencernaan tetapi memilih untuk mengabaikannya. Kini kesihatannya berubah menjadi semakin buruk. Walaupun begitu, dia terus memberikan kuliahnya hingga akhir penggal. Selepas akhir penggal, dia kembali ke Glenair untuk musim panas bersama isterinya yang juga sakit. Kesihatannya semakin merosot, dan di sebalik kesakitan yang dideritanya, dia tetap ceria. Selepas musim panas, dia kembali ke Cambridge hampir tidak dapat berjalan, dan akhirnya dia meninggal pada 5ika November.

Nampaknya Maxwell menderita barah perut, penyakit yang sama dengan ibunya pada usia yang sama. Doktornya memberi komen, "Tidak ada seorang pun yang menemui kematian dengan lebih sedar atau tenang."

Selama hidupnya, Maxwell telah mencapai sejumlah besar. Sumbangan utamanya adalah teori medan elektromagnetiknya dan persamaan yang dihasilkan. Bagaimanapun, dia memberikan banyak sumbangan kepada bidang sains lain termasuk termodinamik dan teori kinetik gas. Dia juga belajar melihat bentuk fotografi warna awal, merancang beberapa eksperimen untuk menunjukkan bahawa ia boleh berfungsi. Dia menyumbang kepada apa yang dikenali sekarang sebagai teori maklumat, dan masih banyak lagi.

Dalam kehidupan peribadinya, dia diketahui memiliki rasa senang dan humor, sering mempermainkan orang-orang dan menggoda mereka. Setelah dia dengan keliru menjelaskan perbedaan antara Centigrade dan Fahrenheit kepada sekumpulan saintis terkemuka.

Dalam kehidupan James Clark Maxwell telah memberikan sumbangan yang besar untuk meningkatkan pemahaman kita mengenai banyak aspek sains. Namun Maxwell tidak mendapat penghormatan awam dan dikebumikan secara senyap-senyap di halaman gereja kecil di Parton di Scotland.

Tonton videonya: JAMES CLERK MAXWELL - About 40 Animated Facts (November 2020).