Джеймс Клерк Максвелл: биография

Нільс Бор у своєму виступі на святкуванні столітнього ювілею Максвелла вказав, що розвиток квантової теорії аж ніяк не зменшило значення досягнень британського вченого:

n

n

Розвиток атомної теорії, як відомо, скоро вивело нас за межі прямого і послідовного застосування теорії Максвелла. Проте я повинен підкреслити, що саме можливість аналізу явищ випромінювання завдяки електромагнітної теорії світла привела до визнання істотно нових особливостей в законах природи ... І все ж при такому положенні теорія Максвелла продовжувала залишатися провідною теорією ... Не слід забувати, що тільки класичні ідеї матеріальних часток і електромагнітних хвиль мають недвозначне поле застосування, тим часом як поняття фотона та електронних хвиль його не мають ... Справді, ми повинні усвідомити, що недвозначне тлумачення будь-якого вимірювання повинен бути по суті виражено в термінах класичних теорій, і ми можемо сказати, що в цьому сенсі мова Ньютона і Максвела залишиться мовою фізиків на всі часи.

n

n

На момент смерті Максвелл був відомий перш за все завдяки внеску в молекулярно-кінетичну теорію, в розробці якої був визнаним лідером. Велике значення в розвитку науки, крім безлічі конкретних результатів у цій галузі, мала розробка Максвеллом статистичних методів, що призвели в підсумку до розвитку статистичної механіки. Сам термін «статистична механіка» був введений Максвеллом у 1878 році. Яскравим прикладом розуміння важливості такого підходу є статистичне тлумачення другого початку термодинаміки і парадокс «демона Максвелла», що вплинули на формулювання вже в XX столітті теорії інформації. Методи Максвелла в теорії процесів переносу також знайшли плідний розвиток та застосування в сучасній фізиці в роботах Поля Ланжевена, Сідні Чепмена, Давида Енскога (англ.David Enskog), Джона Ленарда-Джонса та інших.

Праці Максвелла з теорії кольорів заклали основи методів точного кількісного визначення кольорів, отримуваних в результаті змішування. Ці результати були використані Міжнародною комісією з освітлення (Commission internationale de l '?clairage) при розробці колірних діаграм з урахуванням як спектральних характеристик кольорів, так і рівня їх насиченості. Аналіз стійкості кілець Сатурна, проведений Максвеллом, і його роботи з кінетичної теорії знаходять своє продовження не тільки в сучасних підходах до опису особливостей будови кілець, багато з яких ще не пояснені, а й в описі схожих астрофізичних структур (наприклад, аккреційним дисків). Більш того, ідеї Максвелла про стійкість систем частинок знайшли застосування і розвиток у зовсім інших областях - аналізі динаміки хвиль і заряджених частинок у кільцевих прискорювачах, плазмі, нелінійних оптичних середовищах і так далі (системи рівнянь Власова - Максвелла, Шредінгера - Максвелла, Вігнера - Максвелла ).

Як підсумкової оцінки внеску Максвелла в науку доречно навести слова лорда Релея (1890):

n

n

Можна не сумніватися, що наступні покоління будуть розглядати як вище досягнення в цій області [тобто в області електромагнетизму] його електромагнітну теорію світла, завдяки якій оптика стає розділом електрики. ... Лише трохи менш важливим, якщо взагалі менш важливим, ніж його праці з електрики, була участь Максвелла у розвитку динамічної теорії газів ...

n

n