kívül tudományos körök, skót fizikus James Clerk Maxwell (1831-1879) nem túl jól ismert, de a hatása a modern fizika mély volt. Az elektromos és mágneses erőkkel kapcsolatos munkája elindította az elektromágnesesség elméletét, előkészítve az utat Albert Einstein számára, hogy fejlessze relativitáselméletét és a gravitáció modern megértését.,
Maxwell fizikai érdekei változatosak voltak. Az elektromágnesesség mellett jelentős hatással volt a termodinamika területére is, forradalmi matematikai megközelítés alkalmazásával. Munkájának egyik legérdekesebb vonása a Maxwell démonaként ismert gondolatkísérlete, amely bár nem feltétlenül démoni, mágikus (elméleti) képességgel rendelkezik: megtöri a termodinamika második törvényét.
új könyvében Maxwell professzor kétszínű démonja (£16.,99, Icon Book), Brian Clegg feltárja James Clerk Maxwell életét és hozzájárulását a fizika, összefonódik részeket a démon magát. Itt egy kivonat a könyv utolsó fejezetéből, amely elmagyarázza a nagy tudós örökségét és a fizika jövőjére gyakorolt hatását.
10. Fejezet – Az örökség
Ha megkérdeznénk egy tudós végén, a tizenkilencedik században, aki – a század nagy nevek – a tudósok a jövőt illetően, mint a vezető Brit fizikus, a kor, ő kétségtelenül mondta Lord Kelvin., Maxwell régi barátja, William Thomson az ő korában volt-ez a valóság tükröződik a Lordok házába való emelkedésében, az első tudós, aki valaha megkapta ezt a megtiszteltetést.1 természetesen nem kétséges, hogy Kelvin alapvető munkát végzett a termodinamikában, valamint a tudomány számos gyakorlati alkalmazásán dolgozott – neve az időszak több mint 70 szabadalmán jelenik meg, és amint láttuk, ő volt a transzatlanti kábel lefektetésének vezető alakja.,
Kelvin volt az, nem Maxwell, aki Isaac Newton mellett kötött ki a Westminster-apátságban, Kelvin pedig tudományos egységgel rendelkezik, akit róla neveztek el. Nem sokkal Kelvin 1907-es halála után szobrokat állítanak fel mind Belfast szülőhelyén, mind abban a városban, ahol munkájának nagy részét, Glasgow-t végezte. Ezzel szemben Maxwellt egy kis vidéki templomkertben temették el, és halála után több mint 100 éven át nem volt szobra róla, amelyet szülőföldjén, Skóciában helyeztek el.
a huszadik század első felére azonban a kép átalakult., Bár Kelvin eredményeit nem csökkentették, most sokkal kevésbé tűnnek jelentősnek a dolgok nagy rendszerében. Összehasonlításképpen, Maxwell elektromágnesességgel kapcsolatos munkájának elismerése, a statisztikai mechanikához való hozzájárulása, valamint az elméleti fizika végrehajtásának átalakulása sokkal inkább hőssé tette a modern fizikusok számára. Nem arról van szó, hogy Einstein azt mondja: “Maxwell elektromágneses egyenletei nélkül nem lenne modern fizika; többet tartozom Maxwell-nek, mint bárki másnak.,”
azok, akik a legjobban ismerték, már a kezdetektől tisztában voltak azzal, hogy van valami különleges James Clerk Maxwell-ben., barátom, mióta iskolai idejéből, Peter Tait, írta róla a Természetben, a végén egy összefoglaló a Maxwell munka, amely egy dicshimnusz, hogy álljon fel, de ma, a referencia az ellenállás a ‘hiú-csobogó’ s áltudomány:
nem tudom megfelelően kifejezni szavakkal, hogy mekkora a veszteség, amely a korai halált okozott, hogy nem csupán a személyes barátaim, a University of Cambridge, az egész tudományos világ, hanem azt is, sőt különösen akkor, a, mert a józan ész, a tudomány, mind a vallás is, ezekben a napokban sok hiába-csobogó, pszeudo-tudomány, valamint a materializmus.,
volt valami nagyon különleges Maxwell hozzájárulásának szélességében. Charles Coulson, aki 1947-ben ugyanarra a székre szállt, mint Maxwell a londoni King ‘s College-ban, megjegyezte:” alig van olyan téma, amelyet megérintett, és amely szinte felismerhetetlenségig nem változott.”Ezt a kötetet Maxwell insight – ja illette össze: képes volt modelleket és matematikát fejleszteni a valóság modellezésére, amikor ez a megközelítés újdonság volt., A Maxwell születésének 1931-es századik évfordulója alkalmából összeállított füzetben James Jeans angol fizikus feltűnő vallomást tett erre az intuitív erőre, amikor leírta Maxwell eloszlását a gázmolekulák sebességére. Farmer írta:
Maxwell, a vonat, a vita, amely úgy tűnik, hogy a medve nem baj, hogy a molekulák, vagy akár a dinamika, a mozgását, vagy logikai, vagy akár a hétköznapi józan ész, elért egy olyan formula, amely szerint minden precedens, a szabályok, a tudományos filozófia, kellett volna reménytelenül rossz., Valójában később kiderült, hogy pontosan igaza van … ez a mély fizikai intuíció ereje, megfelelő, bár nem kiemelkedő matematikai technikával párosulva, Maxwell nagyságának alapja volt.
nem ritka, hogy megpróbálja Maxwell jogos helyét a fizika panteonjában, hogy Newtonnal és Einsteinnel (valószínűleg Faraday-ban is) összekapcsolja. És bár kétségtelen, hogy Newton munkájának jelentős része a fizikával foglalkozott, vitatható, hogy Newton sokkal kevésbé volt fizikus, mint Maxwell.,
érdekes összehasonlítani Newton és Maxwell könyvtárainak katalógusait. Newton hagyott hátra egy figyelemre méltó2 2100 könyvet. Ebből 109 a fizika és a csillagászat, 138 az alkímia, 126 A matematika és 477 a teológia.3 összehasonlításképpen, Maxwell könyveinek több mint fele a fizikáról szólt. Newton vitathatatlanul alkalmazott matematikus volt (amikor nem alkimistaként, teológusként vagy a pénzverdében dolgozott). Maxwell, mint Einstein, kétségtelenül fizikus volt.,
a huszonegyedik századból visszatekintve Maxwell szokatlanul unstuffyként találkozik a napjára. Valaki messze van az embertelen viktoriánus tudós sztereotip képétől. És most abban a helyzetben vagyunk, hogy értékeljük, hogy az elektromágnesességgel kapcsolatos munkája mennyire segítene egy technológiai forradalom elindításában.,
figyelembe véve, hogy Maxwell tudománya mennyire friss volt, néhány későbbi írásában láthatjuk, és egy nagyon modern megközelítésről beszél a tudományos kérdésekben. 1873-ban ő adta a beszéd című Értekezést a molekulák a Brit Szövetség találkozó Bradford, egy kis része, amely ideális dip Maxwell saját szavai.,
az égben a fényük, és egyedül a fényük által fedezzük fel azokat a csillagokat, amelyek annyira távol vannak egymástól, hogy egyetlen anyagi dolog sem juthatott át egyikről a másikra;4 és mégis ez a fény, amely számunkra a távoli világok létezésének egyetlen bizonyítéka, azt is elmondja nekünk, hogy mindegyik ugyanolyan molekulákból épül fel, mint azok, amelyeket a földön találunk. A hidrogén molekula, például akár Sirius-ban, akár Arcturusban, pontosan ugyanabban az időben hajtja végre rezgéseit.,
ezért minden egyes molekula az univerzumon keresztül egy metrikus rendszer5 bélyegzőjét lenyűgözi, ugyanúgy, mint a párizsi Levéltár méterét, vagy a kettős királyi cubit a Karnak templomában.
az evolúció elmélete nem alakítható ki a molekulák hasonlóságának figyelembe vételével, mivel az evolúció szükségszerűen folyamatos változást jelent, és a molekula nem képes növekedésre vagy bomlásra, generációra vagy pusztulásra.
a természet egyik folyamata sem, mióta a természet elkezdődött, a legkisebb különbséget eredményezte bármely molekula tulajdonságaiban.,
ezen A ponton, Maxwell eltér a modern tudomány, mint azt feltételezi, hogy a molekulák kell készült valami, tekintve, hogy az azonos jellegű, de ez nem volt a folyamat, hogy nem is tehetné meg, hogy ‘nevezhetjük természetes. Most már tudjuk, hogy vannak teljesen természetes folyamatok a bankközi az anyag-energia, amely képes figyelembe, a teremtés, az baj, de amikor Maxwell írta, ez a tudomány még 23 évvel a jövőben, hogy Einstein speciális relativitás elmélete. (És a speciális elmélet nem jött volna létre Maxwell munkája nélkül.,) Még akkor is, ha addig a pontig, és némi nyelvváltozást lehetővé téve, ugyanolyan könnyen hallgathattunk volna Brian Cox-ot vagy Neil deGrasse Tyson-t, aki az univerzum csodáiban terjeszkedik, mint egy viktoriánus. Maxwell látása messze eltávolodott a korábbi fizika félig misztikus kanyargásától, amely hiba akkor is maradt vele, amikor Newton és követői elkezdték bevonni a matematikát.
ebben a könyvben Maxwell kiadásának egy kisebb része-a démon-jelentős szerepet játszott., Azt akartam, hogy a démon mondja, mert olyan jól tükrözi Maxwell azon képességét, hogy megkérdőjelezze a kollégái gondolkodásának módját, érdekes új megközelítéseket használjon a modellezéshez, és hogy egy kis humort beépítsen a nagyon po-arcú tudományba. Több, mint egy nagy tudós, Maxwell úgy tűnik, hogy figyelemre méltó ember volt, valakivel, akivel öröm lehetett barátnak lenni.
Maxwell és démona megérdemlik, hogy emlékezzenek, amíg a tudomány hatással van az életünkre.,
1 Gyakran mondják egyébként, hogy Isaac Newton volt az első, akit lovaggá ütöttek a tudományhoz való hozzájárulásáért. Még azt is hallottam, hogy ez a páratlan tudásforrás, a BBC értelmetlen TV-kvízműsora. De a valóságban Newtont lovaggá ütötték, mert jó munkát végzett a királyi pénzverdében, ahol lelkesedése, hogy elkapta azokat, akik az érmék széleit levágták, hogy eladják a fémet (és hogy felakasztották, rajzolták és negyedelték), legendás volt. Egy ember a saját démoni szívem után Newton volt.
2 különösen abban az időszakban, amikor a könyvek drága ritkaság volt.,
3 amelyet Newton tudománynak tekintett volna.
4. Abban az időben, az univerzumot úgy gondolták, hogy sokkal kisebb, mint most tudjuk, hogy legyen – de azt is úgy ítélték meg, sokkal fiatalabb, hogy azt feltételezték, hogy nem volt ideje semmit, hogy az egyik szélsőséges az univerzum a másik. A jelenlegi Big Bang elmélet ezt egy olyan univerzummal javítja, amely olyan gyorsan bővült az inflációs fázisban, hogy az elején a megfigyelhető univerzum szélsőségei még mindig közvetlen fizikai kapcsolatban állhattak.,
5 a “metrikus rendszer” Maxwell nem szándékozta a rendszer modern használatát a 10 alapra, hanem csak egy mérési rendszerre.
Professzor Maxwell Kétszínű Démon által Brian Clegg már elérhető (£16.99, Ikon Könyv)
Kövesse a Tudomány Összpontosítani, Twitter, Facebook, Instagram, valamint Flipboard