Физика - Каплун С. В. - Страница 61

В 1847 г. по совету профессоров, не закончив гимназию, Максвелл поступил в Эдинбургский университет. Здесь он увлекается опытами по оптике, химии, магнетизму.

Отец, видя увлечение сына, помог ему оборудовать физико-химическую лабораторию. Девятнадцатилетний Максвелл доказал очень важную теорему в теории упругости и строительной механики.

В 1850 г. Максвелл переводится в Кембридж, в Тринити-колледж, где в свое время учился Ньютон. Он уже окончательно решил посвятить себя физике и начинает изучать «Экспериментальные исследования по электричеству» М. Фарадея.

В 1854 г. Максвелл успешно сдал выпускной экзамен, после чего ему предложили остаться в Тринити-колледже для подготовки к профессорскому званию.

Когда в 1860 г. Максвелл получил кафедру в Кингс-колледже Лондонского университета, он впервые встретился с Фарадеем. Тогда Максвелл уже серьезно занимался разработкой теории электромагнитного поля.

Эта теория знаменовала собой начало нового этапа в физике. Именно на этом этапе развития физики электромагнитное поле стало реальностью. Мир постепенно начали представлять электродинамической системой, построенной из электрически заряженных частиц, которые взаимодействуют между собой с помощью электромагнитного поля. Большинство физиков исключительно высоко оценили теорию Максвелла. А. Пуанкаре считал ее «вершиной математической мысли». «Наиболее захватывающей во время учебы была теория Максвелла. Переход от сил дальнодействия к полям, как основным величинам, делал эту теорию революционной», – писал А. Эйнштейн.

Максвелл пришел к выводу, что должны существовать электромагнитные волны, причем скорость их распространения должна быть равной скорости света. Отсюда он сделал совершенно новый вывод: свет – разновидность электромагнитных волн.

В 1865 г. после тяжелой болезни Максвелл покидает Лондонский университет и уезжает в Гленлер, где продолжает научную работу. Когда в 1867 г. умер Фарадей, Максвелл очень глубоко переживал эту потерю. Он считал, что лучшим памятником Фарадею будет завершение «Трактата об электричестве и магнетизме», которому Максвелл отдал восемь лет жизни.

Этот «Трактат» был напечатан в 1873 г., когда Максвелл уже работал в Кембридже, куда он переехал в 1871 г., чтобы принять кафедру экспериментальной физики. Совместно с кафедрой он принял новую лабораторию – будущую знаменитую Кавендишскую лабораторию. Торжественное открытие Кавендишской лаборатории, директором которой стал Максвелл, состоялось 16 июня 1874 г.

Именно в последние годы жизни Максвелл много сил отдал обработке и изданию трудов Генри Кавендиша, в честь которого была названа лаборатория.

К сожалению, собственное здоровье Максвелла было плохим. Он довольно долго скрывал тяжелую болезнь, известие о неизлечимости которой стойко перенес. Лишь попросил врача ответить честно: сколько ему осталось жить… Только в его стихах можно почувствовать всю силу трагизма ситуации.

Максвелл умер в ноябре 1879 г.

В октябре 1931 г. в Вестминстерском аббатстве были открыты две мемориальные доски – Майклу Фарадею и Джеймсу Клерку Максвеллу. Случилось так, что совпали два юбилея – 100-летие открытия Фарадеем закона электромагнитной индукции и 100-летие со дня рождения Максвелла. На юбилее выступили виднейшие представители новой физики ХХ в. – Дж. Дж. Томсон, Э. Резерфорд, А. Эйнштейн, М. Планк, Н. Бор.

Джеймс Прескотт Джоуль

(24 декабря 1818 г. – 11 октября 1889 г.)

Джеймс Прескотт Джоуль – известный английский физик, один из первооткрывателей закона сохранения энергии, член Лондонского Королевского общества (с 1850 г.).

Дж. П. Джоуль родился в Солфорде. До пятнадцати лет Джоуль воспитывался и получал образование в семье отца, богатого пивовара, затем работал на заводе, изучая одновременно математику, химию и физику под руководством известного физика и химика Джона Дальтона.

Первые научные работы Джоуля, относящиеся к 1838–1840 гг., касаются исследования законов электромагнетизма. Он внес значительный вклад в изучение электромагнетизма и тепловых явлений, в создание физики низких температур, в обоснование закона сохранения энергии. Джоуль установил (1841 г.; опубликовано в 1843 г.), что количество тепла, которое выделяется в металлическом проводнике при прохождении через него электрического тока, пропорционально электрическому сопротивлению проводника и квадрату силы тока.

Изучая тепловые действия токов, Джоуль в 1843 г. убедился в существовании предвиденной Майером зависимости между работой и количеством выделенного тепла и нашел численное отношение между этими величинами – механический эквивалент тепла.

После переезда в 1843 г. в Манчестер Джоуль неустанно изучает тот же вопрос и в 1847 г. сообщает о результатах своих исследований на заседании Британской ассоциации ученых в Оксфорде.

В 1854 г. Джоуль продает пивоваренный завод, оставшийся ему от отца, и целиком посвящает себя науке. Неустанно работая в одной и той же области, Джоуль в течение своей жизни опубликовал девяносто семь научных статей, большинство из которых имеет отношение к применению механической теории тепла к теории газов, молекулам, физике и акустике и относится к классическим работам по физике.

Джоуль был членом Лондонского Королевского общества и почетным доктором Эдинбургского (с 1871 г.) и Лейденского (с 1875 г.) университетов, был дважды награжден медалями Королевского общества; в 1878 г. ему была назначена правительством пожизненная пенсия в 200 фунтов стерлингов.

В его честь названа единица работы – джоуль (Дж).

Генрих Рудольф Герц

(22 февраля 1857 г. – 1 января 1894 г.)

Генрих Рудольф Герц выдающийся немецкий физик, которого справедливо считают одним из основоположников электродинамики.

Генрих Герц родился 22 февраля 1857 г. в Гамбурге в семье юриста, ставшего позже сенатором Гамбурга. Ребенок родился слабым, так что даже опасались за его жизнь.

Он рос послушным, старательным и любознательным мальчиком, у него была прекрасная память, что, в частности, позволяло ему с легкостью изучать иностранные языки (включая даже арабский). Его любимыми авторами были Гомер и Данте. Из многочисленных его писем к родителям видно, какая духовная близость объединяла его с ними.

Кроме общеобразовательной школы, юный Генрих в воскресенье посещал и школу искусств и ремесел. Там он изучал черчение, а также столярное и слесарное дело. Когда Герц уже стал знаменитым ученым, его бывший преподаватель токарного дела говорил: «Жаль, из него вышел бы прекрасный токарь». Все это впоследствии пригодилось Герцу, когда он создавал свои экспериментальные установки.

Первые попытки конструирования физических приборов относятся еще к школьным годам. По всему было видно, что у мальчика есть талант к науке. Но ему казалось, что для этого нужны какие-то исключительные данные, и он сомневался, что имеет достаточные для научной работы способности. Поэтому, получив аттестат зрелости, Герц, которого привлекала техника, решил стать инженером.

Отправившись сначала в Дрезден, а затем в Мюнхен, он поступил там в политехникум, по окончании которого даже принял участие в строительстве моста. Но этот выбор оказался не окончательным. Тяга к науке становилась все сильнее и победила наконец все сомнения. В ноябре 1877 г. он писал родителям: «Раньше я часто говорил себе, что… быть посредственным инженером для меня лучше, чем посредственным ученым. Но теперь я думаю, что прав Шиллер, который сказал: ”Кто боится жизнью рисковать, тот успеха в ней не испытает”, и что ’’излишняя осторожность была бы с моей стороны безумием”».