เจมส์ คลาร์ก แมกเวล (James Clark Maxwell)

jumbo jili

James Clerk Maxwell เป็นนักคณิตศาสตร์ชาวสก็อต และนักวิทยาศาสตร์ที่รับผิดชอบทฤษฎีคลาสสิกของการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่อธิบายไฟฟ้าแม่เหล็กและแสงเป็นปรากฏการณ์ที่แตกต่างกันของปรากฏการณ์เดียวกันเป็นครั้งแรก เวลา. สมการของแมกซ์เวลล์สำหรับแม่เหล็กไฟฟ้าถูกเรียกว่า ” การรวมตัวครั้งใหญ่ครั้งที่สองในฟิสิกส์ ” โดยที่ไอแซก นิวตันได้ตระหนักถึงข้อแรก

สล็อต

แมกเวล เกิดมาในตระกูลที่ร่ำรวยและมีชื่อเสียงได้รับการศึกษามาอย่างดี จบการศึกษาด้านฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยเอดินเบิร์ก และมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ด้านคณิตศาสตร์ เขาทำงานสอนหนังสืออยู่หลายปีและศึกษาหาความรู้อยู่เสมอ ผลงานที่สร้างชื่อคือ ผู้ค้นพบทฤษฎีความร้อน และการค้นพบว่าแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถผ่านอีเธอร์ได้ โดยมีความเร็วเท่ากับความเร็วแสง นอกจากนี้เขายังตั้งทฤษฎีแห่งพลังงานจลย์ว่า “ทฤษีแห่งพลังงานจลย์แมกเวล-โบลท์มานของก๊าซ เป็นการหาความเร็วของก๊าซ เกี่ยวกับการเคลื่อนที่ และทิศทางการฟุ้งกระจาย รวมถึงโมเลกุลขณะเคลื่อนที่ด้วย เขาศึกษาทีละชนิดที่อยู่ในภาชนะและนอกภาชนะ จนได้ ทฤษีพลังงานจลย์ของความร้อน (Kinetic Theory of heat)) เป็นทฤษฎีที่เกี่ยวกับความร้อน
นอกจากนี้เขายังศึกษาทดลองเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างแม่เหล็กและไฟฟ้า ว่ามีความสัมพันธ์กันอย่างไร เขาจึงสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าขึ้น โดยการปล่อยกระแสไฟฟ้าให้แผ่รัศมีออกมา โดยใช้ความเร็วคงที่ จากการคำนวณของแมกเวลที่เกิดจากการทดลองพบว่า ความเร็วที่เหมาะสมคือ 300,000 กิโลเมตรต่อ วินาที
การค้นพบของเขาช่วยนำในยุคของฟิสิกส์สมัยใหม่ที่การวางรากฐานสำหรับสาขาต่าง ๆ เช่นมพัทธภาพพิเศษและกลศาสตร์ควอนตัม นักฟิสิกส์หลายคนถือว่าแม็กซ์เวลล์เป็นนักวิทยาศาสตร์ในศตวรรษที่ 19 ซึ่งมีอิทธิพลมากที่สุดต่อฟิสิกส์ของศตวรรษที่ 20 ผลงานของเขากับวิทยาศาสตร์ได้รับการพิจารณาโดยมากจะเป็นของขนาดเดียวกับไอแซกนิวตันและ Albert Einstein ในโพลสหัสวรรษ—การสำรวจ 100 นักฟิสิกส์ที่โดดเด่นที่สุด—แมกซ์เวลล์ได้รับการโหวตให้เป็นนักฟิสิกส์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดอันดับสามตลอดกาล รองจากนิวตันและไอน์สไตน์เท่านั้น ในวันครบรอบวันเกิด 100 ปีของแมกซ์เวลล์ ไอน์สไตน์บรรยายถึงงานของแมกซ์เวลล์ว่า “ลึกซึ้งที่สุดและมีผลมากที่สุดที่ฟิสิกส์ได้รับตั้งแต่สมัยของนิวตัน” ไอน์สไตน์ เมื่อเขาไปเยี่ยมมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ใน 2465 เจ้าภาพบอกว่าเขาได้ทำสิ่งที่ยิ่งใหญ่เพราะเขายืนอยู่บนไหล่ของนิวตัน; ไอน์สไตน์ตอบว่า “เปล่า เปล่า ฉันยืนบนไหล่ของแม็กซ์เวลล์”
การศึกษา
มื่อตระหนักถึงศักยภาพของเด็กชาย ฟรานเซส แม่ของแมกซ์เวลล์จึงรับผิดชอบในการศึกษาขั้นต้นของเขา ซึ่งในสมัยวิคตอเรียนส่วนใหญ่เป็นงานของผู้หญิงในบ้าน เมื่ออายุได้แปดขวบ เขาสามารถท่องข้อความยาวๆ ของมิลตันและสดุดีที่ 119 ทั้งหมด อันที่จริงความรู้ของเขาเกี่ยวกับพระคัมภีร์มีรายละเอียดแล้ว เขาสามารถให้บทและข้อสำหรับการอ้างอิงจากสดุดีเกือบทุกชนิด แม่ของเขาป่วยด้วยโรคมะเร็งช่องท้องและหลังจากการผ่าตัดไม่สำเร็จ เขาก็เสียชีวิตในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2382 เมื่ออายุได้แปดขวบ การศึกษาของเขาได้รับการดูแลโดยบิดาและเจน น้องสะใภ้ของบิดา ซึ่งทั้งสองคนมีบทบาทสำคัญในชีวิตของเขา การศึกษาในระบบของเขาเริ่มไม่ประสบความสำเร็จภายใต้การแนะนำของติวเตอร์วัย 16 ปีที่ได้รับการว่าจ้าง ไม่ค่อยมีใครรู้เรื่องชายหนุ่มที่ได้รับการว่าจ้างให้สั่งสอนแม็กซ์เวลล์ ยกเว้นว่าเขาปฏิบัติต่อเด็กที่อายุน้อยกว่าอย่างดุดัน โดยตำหนิเขาที่ช้าและเอาแต่ใจ ครูสอนพิเศษถูกไล่ออกในเดือนพฤศจิกายน ค.ศ. 1841 พ่อของเจมส์พาเขาไปที่การสาธิตของโรเบิร์ต เดวิดสันเกี่ยวกับการขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าและแรงแม่เหล็กในวันที่ 12 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 1842 ซึ่งเป็นประสบการณ์ที่มีความหมายลึกซึ้งสำหรับเด็กชาย
ความสนใจของแมกซ์เวลล์อยู่ไกลเกินกว่าหลักสูตรของโรงเรียน และเขาไม่ได้ให้ความสนใจเป็นพิเศษกับผลการสอบ เขาเขียนครั้งแรกของเขากระดาษทางวิทยาศาสตร์ที่อายุ 14 ในนั้นที่เขาอธิบายวิธีกลของการวาดเส้นโค้งทางคณิตศาสตร์กับชิ้นส่วนของเส้นใหญ่และคุณสมบัติของวงรี , วงรีคาร์ทีเซียนและเส้นโค้งที่เกี่ยวข้องที่มีมากกว่าสองจุดโฟกัส งาน ของปี 1846 “ในคำอธิบายของเส้นโค้งวงรีและส่วนที่มีจุดโฟกัสจำนวนมาก” นำเสนอต่อ Royal Society of Edinburgh โดย James Forbes ศาสตราจารย์แห่งปรัชญาธรรมชาติที่มหาวิทยาลัยเอดินบะระ เพราะแมกซ์เวลก็ถือว่าเด็กเกินไปที่จะนำเสนอผลงานของตัวเอง งานไม่ได้เป็นต้นฉบับทั้งหมด เนื่องจาก René Descartes ยังได้ตรวจสอบคุณสมบัติของวงรี multifocalดังกล่าวในศตวรรษที่ 17 แต่ Maxwell ได้ทำให้การก่อสร้างง่ายขึ้น
มหาวิทยาลัยเอดินบะร
แมกซ์เวลออกจากสถาบันการศึกษาใน 1,847 ที่อายุ 16 ปีและเริ่มเข้าเรียนที่มหาวิทยาลัยเอดินเบอระ เขามีโอกาสเข้าเรียนที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์แต่ตัดสินใจ หลังจากภาคเรียนแรกของเขา เรียนจบหลักสูตรระดับปริญญาตรีที่เอดินบะระให้เสร็จสมบูรณ์ คณาจารย์ของมหาวิทยาลัยมีชื่อที่ได้รับการยกย่องอย่างสูง อาจารย์ผู้สอนปีแรกของเขารวมถึงเซอร์วิลเลียมแฮมิลตันที่สอนเขาในตรรกะและอภิปรัชญา , ฟิลิปเคลแลนด์ในคณิตศาสตร์และเจมส์ฟอร์บในปรัชญาธรรมชาติ เขาไม่พบชั้นเรียนของเขาเรียกร้อง และสามารถหมกมุ่นอยู่กับการเรียนส่วนตัวในช่วงเวลาว่างที่มหาวิทยาลัย และโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อกลับบ้านที่เกลนแลร์ ที่นั่นเขาจะทดลองกับอุปกรณ์เคมี ไฟฟ้า และแม่เหล็กชั่วคราว แต่ความกังวลของเขาได้รับการยกย่องหัวหน้าคุณสมบัติของแสงโพลาไรซ์ เขาสร้างบล็อกเจลาตินที่มีรูปร่างขึ้นโดยรับแรงกดต่างๆและด้วยปริซึมโพลาไรซ์คู่หนึ่งที่วิลเลียม นิโคลมอบให้เขามองดูขอบสีที่พัฒนาขึ้นภายในเยลลี่ ด้วยวิธีนี้เขาค้นพบ photoelasticity ซึ่งเป็นวิธีการกำหนดการกระจายความเครียดภายในโครงสร้างทางกายภาพ
มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์
ในปี 1854 Maxwell สำเร็จการศึกษาจาก Trinity ด้วยปริญญาคณิตศาสตร์ เขาทำคะแนนสูงสุดเป็นอันดับสองในการสอบปลายภาค โดยตามหลัง Edward Routh และได้รับตำแหน่ง Second Wrangler หลังจากนั้นเขาก็ประกาศเท่าเทียมกับ Routh ในการทดสอบที่เข้มงวดมากขึ้นของรางวัลสมิ ธการตรวจสอบ ทันทีหลังจากที่ได้รับปริญญาของเขา Maxwell อ่านกระดาษของเขา “เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของพื้นผิวโดยการดัดว่า” ไปที่เคมบริดจ์ปรัชญาสังคม นี่เป็นหนึ่งในไม่กี่เอกสารทางคณิตศาสตร์ล้วนๆ ที่เขาเขียน แสดงให้เห็นถึงการเติบโตของเขาในฐานะนักคณิตศาสตร์ แมกซ์เวลล์ตัดสินใจอยู่ที่ทรินิตี้ต่อหลังจากสำเร็จการศึกษาและสมัครเป็นสมาชิก ซึ่งเป็นกระบวนการที่เขาคาดว่าจะใช้เวลาสองสามปี ด้วยความสำเร็จในการเป็นนักศึกษาวิจัย เขาจะเป็นอิสระ นอกเหนือจากการสอนและการตรวจสอบหน้าที่ เพื่อแสวงหาผลประโยชน์ทางวิทยาศาสตร์ในยามว่างของเขาเอง

สล็อตออนไลน์

Marischal College, อเบอร์ดีน,
Maxwell วัย 25 ปีมีอายุน้อยกว่าศาสตราจารย์คนอื่นๆ ที่ Marischal ถึง 15 ปี เขามีส่วนร่วมกับความรับผิดชอบใหม่ของเขาในฐานะหัวหน้าแผนก วางแผนหลักสูตรและเตรียมการบรรยาย เขาตั้งใจที่จะบรรยาย 15 ชั่วโมงต่อสัปดาห์ รวมทั้งการบรรยายแบบ pro bono ประจำสัปดาห์ที่วิทยาลัยของผู้ชายที่ทำงานในท้องถิ่น เขาอาศัยอยู่ในอเบอร์ดีนกับลูกพี่ลูกน้องของเขาวิลเลียม ไดซ์ เคย์วิศวกรโยธาชาวสก็อต ในช่วงหกเดือนของปีการศึกษา และใช้เวลาช่วงฤดูร้อนที่เกลนแลร์ ซึ่งเขาได้รับมรดกมาจากพ่อของเขา
ในปี 1860 วิทยาลัย Marischal รวมกับเพื่อนบ้านคิงส์คอลเลจในรูปแบบของมหาวิทยาลัยอเบอร์ดีน ไม่มีที่ว่างสำหรับอาจารย์ปรัชญาธรรมชาติสองคน ดังนั้นแม็กซ์เวลล์ถึงแม้เขาจะมีชื่อเสียงด้านวิทยาศาสตร์ ก็พบว่าตัวเองถูกเลิกจ้าง เขาเป็นคนที่ไม่ประสบความสำเร็จในการขอเก้าอี้ลุกขึ้นเมื่อเร็ว ๆ นี้ฟอร์บที่เอดินเบิร์กโพสต์แทนไป Tait แมกซ์เวลล์ได้รับตำแหน่งประธานปรัชญาธรรมชาติที่คิงส์คอลเลจ ลอนดอนแทน หลังจากฟื้นตัวจากการแข่งขันไข้ทรพิษที่ใกล้ถึงตายในปี 2403 เขาย้ายไปลอนดอนกับภรรยาของเขา
คิงส์คอลเลจ ลอนดอน
คราวนี้เป็นที่น่าสังเกตเป็นพิเศษสำหรับความก้าวหน้าของ Maxwell ในด้านไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก เขาตรวจสอบลักษณะของทั้งสองสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กในกระดาษสองส่วนของเขา ” บนเส้นทางกายภาพของแรง ” ซึ่งถูกตีพิมพ์ในปี 1861 ในนั้นเขาให้รูปแบบความคิดสำหรับการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าประกอบด้วยเซลล์ปั่นเล็ก ๆ ของสนามแม่เหล็ก สองส่วนอื่น ๆ ถูกเพิ่มในภายหลังและตีพิมพ์ในกระดาษเดียวกันว่าในช่วงต้น 1862 ในส่วนที่เพิ่มเติมครั้งแรกที่เขากล่าวถึงธรรมชาติของไฟฟ้าสถิตและปัจจุบันกระจัด ในส่วนเพิ่มเติมที่สอง เขาจัดการกับการหมุนของระนาบโพลาไรเซชันของแสงในสนามแม่เหล็กปรากฏการณ์ที่ได้รับการค้นพบโดยฟาราเดย์และเป็นที่รู้จักในขณะนี้เป็นที่ผลของฟาราเดย์
2408 ในแมกซ์เวลล์ลาออกจากเก้าอี้ที่คิงส์คอลเลจ ลอนดอน และกลับไปที่เกลนแลร์กับแคทเธอรีน ในบทความเรื่อง ‘ผู้ว่าการ’ (1868) เขาได้อธิบายพฤติกรรมของผู้ว่าการทางคณิตศาสตร์ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ควบคุมความเร็วของเครื่องยนต์ไอน้ำ ดังนั้นจึงเป็นการสร้างพื้นฐานทางทฤษฎีของวิศวกรรมควบคุม ในบทความของเขา “เกี่ยวกับตัวเลขซึ่งกันและกัน เฟรมและแผนภาพของกองกำลัง” (พ.ศ. 2413) เขาได้กล่าวถึงความแข็งแกร่งของการออกแบบต่างๆ ของโครงตาข่าย เขาเขียนตำราเรียนทฤษฎีความร้อน (1871) และบทความเรื่องและการเคลื่อนไหว (1876) แมกซ์เวลล์ยังเป็นคนแรกที่ใช้การวิเคราะห์เชิงมิติอย่างชัดเจนในปี พ.ศ. 2414

jumboslot

มรดกทางวิทยาศาสตร์
แม่เหล็กไฟฟ้า
แมกซ์เวลได้ศึกษาและความเห็นเกี่ยวกับไฟฟ้าและแม่เหล็กเป็นช่วงต้น 1855 เมื่อกระดาษของเขา “ในสายของคูลอมบ์บังคับ” ได้อ่านไปเคมบริดจ์ปรัชญาสังคม บทความนี้นำเสนอแบบจำลองอย่างง่ายของงานของฟาราเดย์ และความสัมพันธ์ระหว่างไฟฟ้าและแม่เหล็ก เขาลดความรู้ปัจจุบันทั้งหมดลงในชุดสมการเชิงอนุพันธ์ที่เชื่อมโยงกันโดยมี 20 สมการใน 20 ตัวแปร งานนี้ได้รับการตีพิมพ์ในภายหลังว่า ” On Physical Lines of Force ” ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2404
แมกซ์เวลล์แสดงแม่เหล็กไฟฟ้าในพีชคณิตของควอร์เนียนและทำให้ศักย์แม่เหล็กไฟฟ้าเป็นจุดศูนย์กลางของทฤษฎีของเขา ในปี 1881 เฮวิไซด์แทนที่สนามศักย์แม่เหล็กไฟฟ้าด้วยสนามแรงเป็นจุดศูนย์กลางของทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า จากข้อมูลของ Heaviside สนามศักย์แม่เหล็กไฟฟ้าเป็นไปตามอำเภอใจและจำเป็นต้อง “ลอบสังหาร” ( sic ) ไม่กี่ปีต่อมามีการอภิปรายระหว่าง Heaviside และ [Peter Guthrie] เทต ( sic ) เกี่ยวกับการทำบุญญาติของการวิเคราะห์เวกเตอร์และquaternions ผลที่ได้คือการตระหนักว่าไม่จำเป็นต้องมีข้อมูลเชิงลึกทางกายภาพมากขึ้นโดยquaternions ถ้าทฤษฎีนั้นเป็นทฤษฎีในท้องถิ่นล้วนๆ และการวิเคราะห์เวกเตอร์กลายเป็นเรื่องธรรมดา
การมองเห็นสี
Isaac Newtonได้สาธิตโดยใช้ปริซึมว่าแสงสีขาว เช่นแสงแดดประกอบด้วยองค์ประกอบสีเดียวจำนวนหนึ่งซึ่งสามารถรวมเข้าด้วยกันเป็นแสงสีขาวได้ นิวตันยังแสดงให้เห็นว่าสีส้มที่ทำจากสีเหลืองและสีแดงอาจดูเหมือนแสงสีส้มแบบเอกรงค์ แม้ว่าจะประกอบด้วยแสงสีเหลืองและสีแดงแบบโมโนโครมสองดวงก็ตาม ดังนั้นความขัดแย้งที่งงงวยฟิสิกส์ของเวลา: สองไฟที่ซับซ้อน (ประกอบด้วยแสงสีเดียวมากกว่าหนึ่ง) จะมีลักษณะเหมือนกัน แต่จะแตกต่างกันทางร่างกายที่เรียกว่าmetameres Thomas Youngที่นำเสนอในภายหลังว่าความขัดแย้งนี้อาจจะอธิบายได้ด้วยสีที่ถูกมองว่าผ่านในจำนวนที่ จำกัด ของช่องทางในสายตาที่เขาเสนอที่จะเป็นสามเท่า ทฤษฎีสี Trichromatic Maxwell ใช้พีชคณิตเชิงเส้นที่พัฒนาขึ้นเมื่อเร็วๆ นี้เพื่อพิสูจน์ทฤษฎีของ Young แสงสีเดียวใดๆ ที่กระตุ้นตัวรับสามตัวควรได้รับการกระตุ้นอย่างเท่าเทียมกันโดยชุดของแสงสีเดียวที่แตกต่างกันสามชุด เขาแสดงให้เห็นว่าเป็นเช่นนั้น ประดิษฐ์การทดลองจับคู่สีและการวัดสี
ในระหว่างการบรรยายของสถาบัน Royal Institution เกี่ยวกับทฤษฎีสีในปี 1861 แมกซ์เวลล์ได้นำเสนอการสาธิตการถ่ายภาพสีครั้งแรกของโลกโดยใช้หลักการของการวิเคราะห์และการสังเคราะห์สามสีนี้ Thomas Sutton ผู้ประดิษฐ์กล้องสะท้อนภาพเลนส์เดี่ยว ถ่ายภาพ เขาถ่ายภาพริบบิ้นผ้าตาหมากรุกสามครั้ง ผ่านฟิลเตอร์สีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน และยังถ่ายภาพที่สี่ผ่านฟิลเตอร์สีเหลือง ซึ่งตามบัญชีของแมกซ์เวลล์ ไม่ได้ใช้ในการสาธิต เพราะจานถ่ายรูปของซัตตันไม่ไวต่อสีแดงและแทบไม่ไวต่อสีเขียว ผลของการทดลองบุกเบิกนี้ยังห่างไกลจากความสมบูรณ์แบบ มีการตั้งข้อสังเกตในรายงานการบรรยายที่ตีพิมพ์ว่า “ถ้าภาพสีแดงและสีเขียวถูกถ่ายภาพอย่างเต็มที่เหมือนสีน้ำเงิน” จะเป็นภาพ “สีจริงของริแบนด์” โดยการค้นหาวัสดุการถ่ายภาพที่มีความอ่อนไหวต่อ รังสีที่หักเหน้อยกว่า การแสดงสีของวัตถุอาจดีขึ้นอย่างมาก” นักวิจัยในปี 2504 สรุปว่าความสำเร็จเพียงบางส่วนที่ดูเหมือนเป็นไปไม่ได้ของการกรองแสงสีแดงนั้นเกิดจากแสงอัลตราไวโอเลตซึ่งสะท้อนออกมาอย่างแรงด้วยสีย้อมสีแดงบางชนิด ไม่ถูกปิดกั้นโดยตัวกรองสีแดงทั้งหมด และ ภายในช่วงความไวของกระบวนการคอลโลเดียนเปียกใช้ซัตตัน
ทฤษฎีจลนศาสตร์และอุณหพลศาสตร์
แมกซ์เวลล์ยังได้ศึกษาทฤษฎีจลนศาสตร์ของก๊าซ ทฤษฎีนี้มีต้นกำเนิดมาจากแดเนียล เบอร์นูลลี ทฤษฎีนี้ก้าวหน้าโดยผลงานต่อเนื่องของจอห์น เฮราพาธ , จอห์น เจมส์ วอเตอร์สตัน , เจมส์ จูลและโดยเฉพาะอย่างยิ่งรูดอล์ฟ คลอสเซียส จนถึงขนาดทำให้ความถูกต้องโดยทั่วไปไม่ต้องสงสัยเลย แต่มันได้รับการพัฒนาอย่างมากจากแมกซ์เวลล์ ซึ่งในสาขานี้ปรากฏตัวในฐานะผู้ทดลอง (เกี่ยวกับกฎการเสียดสีก๊าซ) เช่นเดียวกับนักคณิตศาสตร์

slot

ทฤษฎีการควบคุม
ทฤษฎีการควบคุมเกี่ยวข้องกับการควบคุมของระบบ dynamical ในกระบวนการทางวิศวกรรมและเครื่องจักร โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนารูปแบบหรือขั้นตอนวิธีการประยุกต์ใช้การปกครองของปัจจัยการผลิตระบบเพื่อผลักดันให้ระบบไปยังรัฐที่ต้องการในขณะที่ลดใด ๆล่าช้า , แหกหรือข้อผิดพลาดมั่นคงของรัฐและสร้างความมั่นใจในระดับของการควบคุมเสถียรภาพ ; มักจะมีจุดมุ่งหมายเพื่อให้เกิดการศึกษาระดับปริญญาของ optimality