James Clerk Maxwell

James Clerk Maxwell
James Clerk Maxwell (1831-1879)
Né	(13/06/1831) Juin 13, 1831 Edinburgh , Ecosse , Royaume-Uni
Mort	5 novembre 1879 (05/11/1879) (48 ans) Cambridge , Angleterre , Royaume-Uni
Nationalité	Britannique
Les champs	Physique et mathématiques
Institutions	Marischal College, Aberdeen King College de Londres Université de Cambridge
Alma mater	Université d'Edimbourg Université de Cambridge
Les conseillers pédagogiques	William Hopkins
Étudiants remarquables	George Chrystal
Connu pour	Les équations de Maxwell Distribution de Maxwell Le démon de Maxwell Les disques de Maxwell La distribution de vitesse de Maxwell Le théorème de Maxwell Modèle de Maxwell Maxwell généralisé Modèle Déplacement actuel
Prix remarquables	Prix Smith Médaille Rumford Prix Adams
Signature

James Clerk Maxwell ( 13 Juin 1831 - 5 Novembre 1879 ) était un écossais mathématicien et physicien théoricien . Sa réalisation la plus importante a été le développement de la classique théorie électromagnétique , la synthèse de toutes les précédentes observations indépendantes, des expériences et des équations de l'électricité, le magnétisme et la même optique en une théorie cohérente. Son ensemble de equations- équations de Maxwell -Démontre que l'électricité, le magnétisme et même la lumière sont autant de manifestations d'un même phénomène: la champ électromagnétique. Partir de ce moment, toutes les autres lois ou des équations classiques de ces disciplines sont devenues cas des équations de Maxwell simplifiées. Le travail de Maxwell en électromagnétisme a été appelé la «deuxième grande unification en physique", après la première réalisée par Newton .

Maxwell a démontré que électrique et champs magnétiques voyagent dans l'espace sous forme de vagues , et à la vitesse constante de la lumière. Enfin, en 1864 Maxwell a écrit une théorie dynamique du champ électromagnétique où il a proposé que la lumière était en fait des ondulations dans le même milieu qui est la cause des phénomènes électriques et magnétiques. Son travail dans la production d'un modèle unifié de l'électromagnétisme est considéré comme l'un des plus grands progrès de la physique.

Maxwell a également développé le Distribution de Maxwell, un moyen statistiques pour décrire les aspects de la théorie cinétique des gaz. Ces deux découvertes ont aidé à ouvrir la voie à l'ère de la physique moderne, jetant les bases des travaux futurs dans des domaines tels que la relativité restreinte et la mécanique quantique . Il est également connu pour la création de la première véritable photographie en couleur en 1861.

Maxwell est considéré par de nombreux physiciens être le plus influent scientifique du XIXe siècle sur la physique du XXe siècle. Ses contributions à la science sont considérés par beaucoup comme de la même ampleur que ceux de Isaac Newton et Albert Einstein . En 1931, pour le centenaire de la naissance de Maxwell, Einstein lui-même décrit le travail de Maxwell comme "le plus profond et le plus fécond que la physique a connu depuis l'époque de Newton." Einstein a gardé une photo de Maxwell sur son mur d'étude, aux côtés des photos de Michael Faraday et Isaac Newton.

Biographie

Début de la vie, 1831-1839

James Clerk Maxwell est né le 13 Juin 1831 au 14 India Street, Edinburgh , à John Clerk Maxwell, un avocat, et Frances Maxwell (née Cay). Le père de Maxwell était un homme de moyens confortables, lié à la famille de greffier Penicuik, Midlothian, les détenteurs de la baronnet de Greffier de Penicuik; son frère étant le 6e baronnet. Il était né John Clerk, en ajoutant le nom de famille Maxwell à sa propre après avoir hérité d'une maison de campagne dans Middlebie, Kirkcudbrightshire des connexions à la famille Maxwell, eux-mêmes membres de la pairie. Les parents de Maxwell ne se rencontrent et se marient jusqu'à ce qu'ils soient bien dans leur trentaine, inhabituelle pour l'époque, et Frances Maxwell était près de 40 quand James est né. Ils avaient eu un enfant plus tôt, une fille, Elizabeth, qui était mort en bas âge. Ils ont nommé leur seul enfant survivant James, un nom qui avait suffi non seulement pour son grand-père, mais par beaucoup de ses ancêtres.

La famille a déménagé quand Maxwell était jeune à " Glenlair ", une maison que ses parents avaient construit sur le 1500 acres (6,1 km ²⁾ Middlebie immobilier. Toutes les indications suggèrent que Maxwell avait maintenu une curiosité insatiable à un âge précoce. À l'âge de trois ans, tout ce qui bougeait, brillait, ou fait un bruit a attiré la question: "quel est le go o» qui? ". Dans une lettre à sa sœur-frère Jane Cay en 1834, son père a décrit ce sens inné de la curiosité:

Ce est un homme très heureux, et a amélioré beaucoup depuis le temps se modérée; il a beaucoup de travail avec les portes, serrures, clés, etc., et «me montrer comment il Doos» ne est jamais sorti de sa bouche. Il enquête également sur le cours des ruisseaux et caché cloche-fils, la façon dont l'eau devient de l'étang à travers la paroi ...

Education, 1839-1847

Reconnaissant le potentiel du jeune garçon, sa mère Frances a pris la responsabilité de l'éducation précoce de James, qui Ère victorienne était en grande partie le travail de la femme de la maison. Elle a toutefois été malade avec abdominale cancer , et après une opération qui a échoué, mort en Décembre 1839, Maxwell avait que huit ans. L'éducation James a ensuite supervisé par John Maxwell et sa sœur-frère de Jane, qui ont tous deux joué un rôle essentiel dans la vie de Maxwell. Sa scolarité formelle a commencé sans succès sous la direction d'un ancien précepteur embauché seize ans. On connaît peu le jeune homme John Maxwell embauché pour instruire son fils, à l'exception qu'il traitait la jeune garçon durement, lui reprochant d'être lent et capricieux. John Maxwell a rejeté le tuteur en Novembre 1841, et après mûre réflexion, a envoyé à la prestigieuse James Académie d'Edimbourg. Il logeait pendant les périodes de durée à la maison de sa tante Isabella; alors il sa passion pour le dessin a été encouragé par son cousin plus âgé Jemima, elle-même artiste de talent.

Edinburgh Academy, où Maxwell était scolarisé

Le vieux de dix ans Maxwell, élevé dans l'isolement sur la campagne de la succession de son père, ne cadrait pas bien à l'école. La première année a été pleine, l'obligeant à se joindre à la deuxième année avec leurs camarades d'un an son aîné. Ses manières et Galloway accent a frappé les autres garçons que rustique, et d'arriver à son premier jour à l'école le port de chaussures artisanales et une tunique lui a valu le surnom cruel de " Daftie ". Maxwell, cependant, semble ne avoir jamais ressentie l'épithète, portant sans se plaindre pendant de nombreuses années. Toute l'isolement social à l'Académie cependant pris fin quand il a rencontré Lewis Campbell et Peter Guthrie Tait, deux garçons du même âge, et eux-mêmes deviennent savants notables. Ils resteraient amis à vie.

Maxwell a été fasciné par la géométrie à un âge précoce, la redécouverte de la polyèdres réguliers avant toute instruction formelle. Une grande partie de son talent passé inaperçu cependant, et, en dépit de gagner le prix Écriture biographie de l'école dans sa deuxième année, son travail académique est resté banale, jusqu'à ce que, à l'âge de 13 ans, il a gagné la médaille mathématique de l'école, et les premiers prix pour l'anglais et de la poésie .

Pour son premier travail scientifique, à l'âge de seulement 14, Maxwell a écrit un article décrivant un moyen mécanique de dessin des courbes mathématiques avec un morceau de la ficelle, et les propriétés des ellipses et des courbes avec plus de deux foyers. Son travail, courbes ovales, a été présenté à la Royal Society of Edinburgh par James Forbes, professeur de philosophie naturelle à Université d'Edimbourg, Maxwell jugé trop jeune pour la tâche. Le travail ne était pas tout à fait originale, Descartes avoir examiné les propriétés de ces courbes multifocales au XVIIe siècle, bien que Maxwell avait simplifié leur construction.

Université d'Edimbourg, 1847-1850

Université d'Edimbourg

Maxwell a quitté l'Académie en 1847 à l'âge de 16 et a commencé à suivre des cours à la Université d'Edimbourg. Avoir la possibilité d'assister à Cambridge après son premier mandat, Maxwell a plutôt décidé de compléter le cycle complet de ses études de premier cycle à Edimbourg. Le personnel académique de l'Université d'Edimbourg inclus certains noms réputés, et les premières années tuteurs de Maxwell inclus Sir William Hamilton, qui lui a donné des conférences sur la logique et la métaphysique, Philip Kelland sur les mathématiques , et James Forbes la philosophie naturelle. Maxwell n'a pas trouvé cependant ses classes à Edimbourg très exigeant, et a réussi à se plonger dans l'étude privée pendant le temps libre à l'université, et en particulier lors du retour à la maison à Glenlair. Là, il expérimenter avec des appareils électromagnétiques chimique et improvisé, mais sa principale préoccupation était les propriétés de lumière polarisée. Il a construit des blocs en forme de la gélatine, les soumettant à diverses souligne, et avec une paire de prismes de polarisation lui doués par le célèbre scientifique William Nichol, serait afficher les franges colorées développées au sein de la gelée. Maxwell avait découvert photoélasticité, un moyen de déterminer la répartition des contraintes dans les structures physiques.

Dans sa dix-huitième année, Maxwell a contribué deux documents pour les Transactions de la Royal Society of Edinburgh -un dont, sur l'équilibre des élastiques solides, jeté les bases d'une découverte importante de sa vie plus tard: le provisoire double réfraction produite dans visqueuses liquides par contrainte de cisaillement. L'autre a été intitulé Courbes roulants. Comme avec ses papiers d'écolier courbes ovales, Maxwell a été considéré comme trop jeune pour se tenir à la tribune et de présenter lui-même, et il a été livré à la Royal Society par son tuteur Kelland.

Université de Cambridge, 1850-1856

Un jeune Maxwell au Trinity College , Cambridge . Il tient un de ses roues de couleur.

En Octobre 1850, déjà un mathématicien accompli, Maxwell quitte l'Écosse pour l'Université de Cambridge . Il a d'abord assisté Peterhouse, mais avant la fin de son premier mandat transféré à Trinity College , où il a estimé qu'il serait plus facile d'obtenir un communion. A Trinité, il a été élu à la société secrète d'élite connue sous le nom Apôtres de Cambridge. En Novembre 1851, Maxwell a étudié sous William Hopkins, dont le succès est de nourrir génie mathématique lui avait valu le surnom de «senior Wrangler-maker ". Une partie considérable de la traduction de ses équations de l'électromagnétisme de Maxwell a été accompli pendant son temps dans la Trinité.

En 1854, Maxwell est diplômé de Trinity avec un diplôme en mathématiques. Il a marqué au deuxième rang dans l'examen final, venant derrière Edward Routh, et se méritant ainsi le titre de deuxième Wrangler, mais a été déclaré d'égalité avec Routh dans l'épreuve plus exigeante de la L'examen Prix Smith. Immédiatement après la prise de son diplôme, Maxwell lu à la Cambridge Philosophical Society un roman mémoires, sur la transformation des surfaces par pliage. Ce est l'un des rares documents purement mathématiques, il a publié, et il a démontré la stature croissante de Maxwell comme un mathématicien. Maxwell a décidé de rester au Trinity après avoir obtenu et appliqué pour un communion, un processus qu'il ne pouvait se attendre à prendre une couple d'années. Porté par son succès comme un étudiant de recherche, il serait libre, en dehors de quelques fonctions de tutorat et l'examen, pour poursuivre des intérêts scientifiques à ses loisirs.

La nature et la perception de la couleur était un intérêt particulier, et avaient commencé à l'Université d'Edimbourg, alors qu'il était un étudiant de Forbes. Maxwell a pris la couleur toupies inventé par le magazine Forbes, et a été en mesure de démontrer que la lumière blanche se traduirait partir d'un mélange de lumière rouge, verte et bleue. Son papier, expériences sur Couleur, a énoncé les principes de combinaison de couleurs, et a été présenté à la Royal Society of Edinburgh en Mars 1855. Cette fois, ce serait Maxwell lui-même qui a prononcé son discours.

Maxwell a été faite membre du Trinity sur 10 Octobre 1855 , plus tôt que ce qui était la norme, et a été invité à préparer des conférences sur hydrostatique et optiques , et pour régler épreuves. Toutefois, le Février suivant, il a été informé par Forbes que le Chaire de philosophie naturelle à Marischal College, Aberdeen , était devenu vacant, et a exhorté à appliquer. Son père l'a aidé dans la tâche de préparer les références nécessaires, mais il est mort 2 Avril au Glenlair avant soit savait le résultat de la candidature de Maxwell. Maxwell a néanmoins accepté le poste de professeur à Aberdeen, laissant Cambridge en Novembre 1856.

Université d'Aberdeen, 1856-1860

Le vieux 25 années Maxwell était une décennie et demie de moins que ne importe quel autre professeur à Marischal, mais se engagea avec ses nouvelles responsabilités en tant que chef de département, concevoir le programme et la préparation des conférences. Il se est engagé à donner des conférences 15 heures par semaine, y compris un hebdomadaire pro bono conférence à l'université des hommes de travail locaux. Il a vécu à Aberdeen au cours des six mois de l'année scolaire, et passait les étés à Glenlair, dont il avait hérité de son père.

James et Katherine Maxwell, 1869.

Son esprit était concentré sur une énigme qui avait échappé scientifiques depuis deux cents ans: la nature de Les anneaux de Saturne. Il était inconnu comment ils pourraient rester stable sans rupture, à la dérive ou se écraser sur Saturn. Le problème a pris une résonance particulière à ce moment que Collège de St John, Cambridge avait choisi comme thème de la 1857 Prix Adams. Maxwell a consacré deux années à étudier le problème, ce qui prouve qu'un anneau solide régulière ne pouvait pas être stable, et un anneau fluide serait forcé par l'action des vagues se diviser en gouttes. Ni rencontré observations, et Maxwell a pu conclure que les anneaux doivent comporter de nombreuses petites particules qu'il a appelé "briques" chauves-souris, chaque Saturn orbite indépendante. Maxwell a reçu le prix GB £ 130 Adams en 1859 pour son essai sur la stabilité des anneaux de Saturne; il était le seul participant à avoir fait assez de progrès à soumettre une entrée. Son travail était si détaillée et convaincante que lorsque George Airy Biddell lu, il a déclaré: "Ce est l'une des applications les plus remarquables des mathématiques à la physique que je ai jamais vu." Il était considéré comme le dernier mot sur la question jusqu'à ce qu'il a été démontré directement par le Voyager survols des années 1980.

Maxwell avait en 1857 lie d'amitié avec le directeur de Marischal, le révérend Daniel Dewar, et à travers lui il devait rencontrer la fille de Dewar, Katherine Mary Dewar. Ils étaient engagés en Février 1858, épousant à Aberdeen sur 2 Juin de cette année. Comparativement on sait peu de Katherine, sept années de Maxwell principal: biographe et ami Campbell Maxwell a adopté un réticences inhabituelle sur le sujet, bien que décrivant leur vie conjugale comme «l'un de dévotion sans exemple".

En 1860, Marischal College a fusionné avec la voisine King 's College pour former le Université d'Aberdeen. Il n'y avait pas de place pour deux professeurs de philosophie naturelle, et Maxwell se est retrouvé dans la position extraordinaire pour quelqu'un de sa stature scientifique d'être mis à pied. Il n'a pas réussi demande récemment évacué la chaise de Forbes à Edimbourg, le poste va Tait, mais a été accordée à la place de la chaire de philosophie naturelle à King College de Londres. Après avoir récupéré d'un épisode presque fatal de la variole à l'été 1860, Maxwell dirigé vers le sud à Londres avec sa femme Katherine.

King College de Londres, 1860-1865

Le temps de Maxwell au Roi était probablement la plus productive de sa carrière. Il a reçu le Société royale de Médaille Rumford en 1860 pour son travail sur la couleur, et élu à la Société elle-même en 1861. Cette période de sa vie serait le voir afficher première photographie en couleurs du monde, développer davantage ses idées sur le viscosité des gaz, et a proposé un système de définition des quantités physiques, maintenant connu comme analyse dimensionnelle. Maxwell serait souvent assister à des conférences de la Royal Institution, où il est entré en contact régulier avec Michael Faraday . La relation entre les deux hommes ne pouvait être décrit comme gros Faraday était 40 années de signes montrant supérieurs et de Maxwell de la sénilité, mais ils ont maintenu un fort respect pour les talents de chacun.

Le temps est surtout connu pour les avances faites dans Maxwell de l'électromagnétisme . Il avait examiné la nature des champs électromagnétiques dans son article en deux parties 1861 sur les lignes de la force physique, dans laquelle il avait fourni un modèle conceptuel pour induction électromagnétique, constitué par des cellules de filage de minuscules flux magnétique. Deux autres pièces à papier ont été publiés au début de 1862, dans la première de laquelle il a discuté de la nature de électrostatique et courant de déplacement. La dernière partie traite de la rotation du plan de polarisation de la lumière dans un champ magnétique, par un phénomène de Faraday et a découvert à présent connu sous le nom Effet Faraday.

Ans plus tard

En 1865, Maxwell a démissionné la présidence au King College de Londres et est retourné à Glenlair avec Katherine.

Il a écrit un manuel de la théorie de la chaleur (1871), et un traité élémentaire sur la matière et Motion (1876). Maxwell a également été le premier à faire usage explicite de analyse dimensionnelle, également en 1871.

En 1871, il est devenu le premier Professeur Cavendish de physique à Cambridge . Maxwell a été mis en charge du développement de la Laboratoire Cavendish. Il a supervisé chaque étape de la progression de la construction et de l'achat de la collection très précieux de l'appareil payé par sa généreuse fondateur, le 7ème duc de Devonshire (chancelier de l'université, et un de ses anciens élèves les plus distingués). Une des dernières grandes contributions à la science de Maxwell était l'édition (avec les notes originales abondamment) des recherches électriques Henry Cavendish, à partir de laquelle il est apparu que Cavendish recherches des questions telles que la moyenne densité de la terre et de la composition de l'eau, entre autres choses.

Il est mort à Cambridge des abdominale cancer sur 5 Novembre 1879 à l'âge de 48. Maxwell est enterré au Parton Kirk, près de Castle Douglas Galloway, en Ecosse . La biographie prolongée La vie de James Clerk Maxwell, par son ancien camarade de classe et ami de toujours professeur Lewis Campbell, a été publié en 1882 et ses œuvres, y compris la série d'articles sur les propriétés de la matière, comme Atom, activité, action capillaire, Diffusion, l'éther, etc., ont été publié en deux volumes par le Cambridge University Press en 1890.

Christianisme

Toutes les informations disponibles suggèrent que ni dans son adolescence, ni dans ses dernières années, n'a Maxwell rejeter les principes fondamentaux de son Chrétien la foi. Ivan Tolstoï, auteur de l'un des biographies de Maxwell, a fait remarquer à la fréquence avec laquelle scientifiques écrivant courtes biographies sur Maxwell omettent souvent l'objet de sa religion. Croyances spirituelles de Maxwell et les activités connexes ont fait l'objet de plusieurs articles évalués par les pairs et bien référencés. Participer à la fois Presbytérienne et Services épiscopaliens comme un enfant, Maxwell tard subi une Conversion évangélique (Avril 1853). Cela lui engagé à un anti- la position positiviste.

Personnalité

Comme un grand amateur de poésie britannique, Maxwell mémorisé poèmes et a écrit son propre. Le plus connu est corps rigide Sings étroitement basée sur Comin 'Through the Rye par Robert Burns, qui il a apparemment l'habitude de chanter en se accompagnant à la guitare. Il a les lignes d'ouverture immortels

Un corps Gin répondre à un corps

Flyin 'dans l'air.

Gin un corps frappé un corps,

Est-il voler? Et où?

Une collection de ses poèmes a été publié par son ami Lewis Campbell en 1882.

Contributions

Electromagnétisme

Une carte postale de Maxwell Peter Tait.

Maxwell avait étudié et commenté le domaine de l'électricité et le magnétisme dès lors 1855/6 Sur les lignes de force de Faraday a été lu à la Cambridge Philosophical Society. Le document présenté un modèle simplifié des travaux de Faraday, et comment les deux phénomènes étaient liés. Il a réduit toutes les connaissances actuelles dans un ensemble lié de équations différentielles avec 20 équations à 20 variables. Ce travail a été publié plus tard que sur les lignes physiques de la force en Mars 1861.

Autour de 1862, tandis que des conférences au Collège King, Maxwell a calculé que la vitesse de propagation d'un champ électromagnétique est approximativement celle de la vitesse de la lumière. Il a estimé que cela être plus que juste une coïncidence, et a déclaré: "Nous ne pouvons guère éviter la conclusion que la lumière consiste en des ondulations transversales du même milieu qui est la cause de phénomènes électriques et magnétiques."

Travailler sur le problème plus loin, Maxwell ont montré que les équations prédisent l'existence d' ondes de champs électriques et magnétiques oscillants qui voyagent à travers l'espace vide à une vitesse qui pourrait être prédite à partir des expériences électriques simples; en utilisant les données disponibles à l'époque, Maxwell a obtenu une vitesse de 310 740 000 mlle. Dans son article 1864 A Théorie dynamique du champ électromagnétique, Maxwell a écrit, La concordance des résultats semble montrer que la lumière et le magnétisme sont des affections de la même substance, et que la lumière est une perturbation électromagnétique se propageant dans le domaine selon les lois électromagnétiques.

Ses célèbres équations, dans leur forme moderne de quatre équations aux dérivées partielles, sont apparus sous forme entièrement développé dans son manuel Un Traité sur l'électricité et le magnétisme en 1873. La plupart de ces travaux ont été effectués par Maxwell au Glenlair cours de la période entre la détention de son poste de Londres et de sa prise de la présidence Cavendish. Maxwell a été prouvé correct, et sa connexion quantitative entre la lumière et l'électromagnétisme est considéré comme l'un des plus grands triomphes de la physique des 19e siècle.

A cette époque, Maxwell pense que la propagation de la lumière nécessaire un support pour les ondes, surnommé le luminifère éther . Au fil du temps, l'existence d'un tel milieu, imprégnant tout l'espace et pourtant apparemment indétectable par des moyens mécaniques, se est avéré de plus en plus difficile à concilier avec des expériences telles que la Expérience de Michelson-Morley. En outre, il semblait exiger un absolu cadre de référence dans lequel les équations étaient valides, avec le résultat de mauvais goût que les équations changé de forme pour un observateur en mouvement. Ces difficultés ont inspiré Albert Einstein à formuler la théorie de la relativité restreinte , et dans le processus Einstein distribués à l'exigence d'un éther luminifère.

analyse des couleurs

La première photographie couleur permanente, prise par James Clerk Maxwell en 1861.

Maxwell a contribué à la zone de l'optique et la vision des couleurs, et est crédité de la découverte que la couleur des images, peuvent être formés en utilisant des filtres rouge, vert et bleu. En 1861, il a présenté la première photographie en couleur du monde au cours d'une Conférence Royal Institution. Il avait Thomas Sutton, inventeur de la reflex mono-objectif, la photographie d'un tartan ribbon trois fois, chaque fois avec un filtre de couleur différente sur la lentille. Les trois images ont été développés puis projetés sur un écran avec trois projecteurs différents, chacune équipée avec le même filtre de couleur utilisé pour prendre son image. Lorsque mis en évidence, les trois images formées une image en couleur. Les trois plaques photographiques résident maintenant dans un petit musée au 14 India Street, Édimbourg, la maison où est né Maxwell.

De 1855 à 1872, il a publié à intervalles d'une série d'enquêtes de valeur liés à la perception de la couleur et de la couleur-cécité, pour la première dont la Royal Society lui a décerné le Médaille Rumford. Les instruments dont il a conçu pour ces enquêtes étaient simples et pratiques à utiliser. Par exemple, Les disques de Maxwell ont été utilisés pour comparer un mélange variable de trois couleurs primaires avec une couleur de l'échantillon en observant la rotation "top de couleur."

La théorie cinétique et la thermodynamique

Une des grandes enquêtes de Maxwell était sur la théorie cinétique des gaz. Originaire avec Daniel Bernoulli, cette théorie a été avancée par les travaux successifs de John Herapath, John James Waterston, James Joule, et en particulier Rudolf Clausius, à un point tel que de mettre son exactitude générale hors de tout doute; mais il a reçu énorme développement de Maxwell, qui dans ce domaine est apparu comme un expérimentateur (sur les lois de frottement gazeux) ainsi que d'un mathématicien.

En 1866, il a formulé statistiquement, indépendamment de Ludwig Boltzmann, la théorie cinétique de Maxwell-Boltzmann de gaz. Sa formule, appelée Distribution de Maxwell, donne la fraction de molécules de gaz se déplaçant à une vitesse déterminée à une température donnée. Dans le théorie cinétique, les températures et la chaleur ne concernent que le mouvement moléculaire. Cette approche généralisée les lois précédemment établies de la thermodynamique et a expliqué observations et expériences existantes dans une meilleure façon que ce qui avait été réalisé auparavant. Le travail de Maxwell sur la thermodynamique l'a amené à concevoir la expérience de pensée (Gedanken) qui allait être connu sous le nom Le démon de Maxwell.

En 1871, il a établi Relations thermodynamiques de Maxwell, qui sont des déclarations sur l'égalité entre les dérivées secondes de la potentiels thermodynamiques à l'égard de différentes variables thermodynamiques.

La théorie du contrôle

Maxwell a publié un article célèbre sur gouverneurs dans les Actes de la Royal Society, vol. 16 (1867-1868). Ce papier est très souvent considéré comme un papier classique des premiers jours de la théorie du contrôle . Voici gouverneurs se réfèrent à la gouverneur (appareil) ou de la régulateur centrifuge utilisé dans les moteurs à vapeur .

Héritage

Maxwell a été classé 24e sur Michael H. Hart Liste des figures les plus influentes de l'histoire et 91e sur la BBC du sondage 100 Greatest Britons. Son nom est à l'honneur dans un certain nombre de façons:

• Le maxwell (Mw), un composé dérivé CGS unité de mesure flux magnétique.
• Maxwell Montes, une chaîne de montagnes sur Venus , une des trois seules caractéristiques de la planète qui ne sont pas donné des noms féminins.
• Le Maxwell Gap dans le Anneaux de Saturne.
• Le James Clerk Maxwell Telescope, le plus grand submillimétrique-longueur d'onde astronomique télescope dans le monde, avec un diamètre de 15 mètres.
• Le 1977 James Clerk Maxwell bâtiment de la Université d'Edimbourg, abritant les écoles de mathématiques , la physique , l'informatique et de la météorologie .
• Le bâtiment Maxwell James Clerk sur le campus de Waterloo du King College de Londres, en commémoration de lui être professeur de philosophie naturelle au roi de 1860 à 1865. L'université a aussi un chaire de physique nommé d'après lui, et une société de premier cycle pour les physiciens.
• Le £ 4,000,000 James Clerk Maxwell, du Centre Edinburgh Academy a été ouvert en 2006 à l'occasion de son 175e anniversaire.
• James Clerk Maxwell Road, à Cambridge , qui longe la Laboratoire Cavendish.
• Le Université du bâtiment principal de Salford a été nommé d'après lui.
• Maxwell pont, un circuit en pont comportant des résistances, un condensateur et une inductance

Publications

• Dans la description des courbes ovales, et ceux ayant une pluralité de Foci. Proceedings of the Royal Society of Edinburgh, Vol. je je. 1846.
• Illustrations de la théorie dynamique des gaz. 1860.
• Sur les lignes de la force physique. 1861.
• Une théorie dynamique du champ électromagnétique. 1865.
• Sur gouverneurs. Proceedings of the Royal Society, vol. 16 (1867-1868) pp. 270-283.
• Théorie de la chaleur. 1871.
• Sur les lignes focales d'un réfracté Crayon. Actes de la London Mathematical Society S1-4 (1): 337-343, 1871.
• Un Traité sur l'électricité et le magnétisme. Clarendon Press, Oxford. 1873.
• Molécules. Nature, Septembre 1873.
• Sur fonction caractéristique de Hamilton pour un faisceau de lumière étroit. Actes de la London Mathematical Society S1-6 (1): 182-190, 1874.
• Matière et le mouvement, 1876.
• Sur les résultats de la théorie de Bernoulli de gaz appliquée à leur frottement interne, leur diffusion et leur conductivité de la chaleur.
• " Ether ", Encyclopaedia Britannica, neuvième édition (1875-1889).
• Un Traité élémentaire sur l'électricité Clarendon Press, Oxford. 1881, 1888.