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James Clerk Maxwell


James Clerk Maxwell était un physicien et mathématicien écossais. Il est né en 1831 et mort en 1879. Dès son jeune âge, il a montré sa capacité à faire des mathématiques. À l'âge de 15 ans, il a écrit un article présentant une méthode pour tracer les courbes ovales et l'a envoyé à la branche écossaise de la Royal Society. Les savants chargés de l'analyser doutaient que cela ait été fait par quelqu'un d'aussi jeune.

Un an plus tard, Maxwell a rencontré le très vieux Nicol écossais, qui avait inventé un instrument de détection de lumière polarisée appelé prisme de Nicol. Grâce à ce contact, Maxwell serait également intéressé par l'optique. À 19 ans, il a étudié les mathématiques à l'Université de Cambridge. Sept ans plus tard, il a théoriquement démontré que les anneaux de Saturne doivent être faits de particules solides, car s'ils étaient formés de liquides ou de gaz, ils n'auraient pas la stabilité pour continuer à tourner.

Peu de temps après, étudiant mathématiquement le comportement des gaz, il est parvenu à la conclusion théorique que leurs molécules se déplacent dans toutes les directions et à toutes les vitesses possibles, entrant en collision les unes avec les autres et contre les obstacles. Il a montré que la plupart d'entre eux, cependant, se déplaceraient à des vitesses intermédiaires, ce qui signifie que le meilleur indicateur de l'état d'agitation interne d'un gaz serait la vitesse moyenne de ses molécules. Cela lui a permis de conclure qu'une température corporelle pouvait être interprétée en fonction de cette vitesse moléculaire moyenne. De telles conclusions ont été décisives pour abandonner l'ancienne théorie du «fluide calorique», selon laquelle la chaleur serait une sorte de substance qui passerait du corps le plus chaud au corps le plus froid.

À 30 ans, Maxwell est devenu le premier président de la chaire de physique expérimentale à Cambridge. Bien que ses connaissances lui aient permis de le faire, il n'était pas enthousiasmé par son travail, car il n'appréciait pas la profession d'enseignant.

À partir de 1864, il se consacre à la formulation mathématique des théories de Faraday sur le magnétisme, obtenant des équations simples permettant de décrire les phénomènes électriques et magnétiques. il a ainsi été théoriquement démontré que l'électricité et le magnétisme sont essentiellement une seule et même chose. De plus, Maxwell a prédit avec ses formulations que l'oscillation d'une charge électrique produit un champ magnétique. En essayant de calculer la vitesse de propagation de ce champ, il était surprenant d'obtenir la valeur approximative de 300 000 000 m / s: c'était la vitesse de la lumière elle-même, déjà expérimentalement calculée par Fizeau et Foucault!

Il pensait alors que cela ne pouvait pas être une simple coïncidence. Au contraire, il a déclaré que la lumière n'était rien d'autre qu'un rayonnement électromagnétique. De plus, si les charges électriques pouvaient osciller à n'importe quelle vitesse, elles pourraient provoquer un rayonnement de toutes les longueurs d'onde, la lumière n'étant qu'une variété spécifique de ces rayonnements.

Il est intéressant de noter que toutes ces conclusions non publiées ont été obtenues exclusivement à partir de calculs et de considérations théoriques, sans pour autant pouvoir développer des expériences pour les confirmer. Jusque-là, en dehors de la lumière visible, seuls les rayonnements infrarouges et ultraviolets étaient connus, mais Maxwell a prédit qu'il y en avait d'autres de longueurs d'onde différentes, ce qui serait confirmé plus tard par Hertz.

Maxwell, cependant, croyait que les ondes électromagnétiques ne se propageaient pas dans le vide, mais utilisaient l'intermédiation de l'éther, un fluide qui serait présent dans tout l'univers, dans la matière et dans les espaces dépourvus de celui-ci. Cette conception serait rejetée par les chercheurs suivants.

À Cambridge, Maxwell a publié les travaux expérimentaux d'Henry Cavendish sur l'électricité, réalisés au siècle précédent et qui étaient encore inconnus. En l'honneur de lui, il a créé à cette université le laboratoire Cavendish, où des années plus tard d'importantes recherches sur la radioactivité auraient lieu. Maxwell est décédé quelques jours avant son 48e anniversaire. Il s'est décrit comme profondément religieux et très heureux dans le mariage.

Bibliographie: Learning Physics, Scipione Publisher.


Vidéo: Great Minds: James Clerk Maxwell, Electromagnetic Hero (Décembre 2020).