Максвелл Джеймс Клерк
Ма́ксвелл Джеймс Клерк (James Clerk Maxwell) (13.6.1831, Эдинбург – 5.11.1879, Кембридж), английский физик, создатель классической электродинамики, один из основателей статистической физики. Член Эдинбургского (1855) и Лондонского (1861) королевских обществ.
Сын шотландского дворянина из знатного рода Клерк. Учился в Эдинбургском (1847–1850) и Кембриджском (1850–1854) университетах. Профессор Маришал-колледжа в Абердине (1856–1860), Лондонского университета (1860–1865), с 1871 г. – Кембриджского университета, где основал первую в Великобритании физическую лабораторию – Кавендишскую лабораторию, директором которой был с 1871 г.
Работы Максвелла посвящены проблемам электромагнетизма, кинетической теории газов, оптике, механике, теории упругости и др. Свою первую работу, «О черчении овалов и об овалах со многими фокусами», Максвелл выполнил в 1846 г. (опубликовал в 1851), когда ему ещё не было 15 лет. В 1852–1872 гг. Максвелл занимался исследованиями физиологии и физики цветного зрения, впервые продемонстрировал (1861) цветное изображение при одновременном проецировании на экран зелёного, красного и синего изображений, доказав этим справедливость трёхкомпонентной теории цветного зрения и наметив пути создания цветной фотографии. Он создал один из первых приборов для количественного измерения цвета, получивший название «диск Максвелла». В 1857–1859 гг. Максвелл теоретически исследовал устойчивость колец Сатурна и показал, что они могут быть устойчивы, если состоят из не связанных между собой твёрдых частиц.
Наиболее значимы работы Максвелла в области молекулярной физики и электродинамики. В кинетической теории газов Максвелл установил (1859) статистический закон распределения молекул газа по скоростям (распределение Максвелла), основанный на учёте прямых и обратных столкновений. В 1866 г. Максвелл развил общую теорию процессов переноса, применив её к процессам диффузии, теплопроводности и внутреннего трения, ввёл понятие времени релаксации. Максвелл показал статистическую природу второго начала термодинамики (1867), ввёл термин «статистическая физика» (1878). Чтобы проиллюстрировать кажущийся парадокс 2-го начала термодинамики о невозможности передачи теплоты от тела с меньшей температурой телу с большей температурой без совершения работы, Максвелл придумал гипотетическое разумное существо микроскопического размера (демон Максвелла).
Самое большое научное достижение Максвелла – созданная им теория электромагнитного поля, которую он сформулировал в виде системы дифференциальных уравнений (уравнения Максвелла), выражающих основные закономерности электромагнитных явлений. В этой теории Максвелл обобщил все известные к тому времени факты макроскопической электродинамики, впервые ввёл (1861) новое понятие – ток смещения, порождающий магнитное поле, подобно току проводимости. Анализ уравнений позволил предсказать существование в свободном пространстве электромагнитного излучения (электромагнитных волн) и его распространение в пространстве со скоростью света. На основе этого Максвелл пришёл к выводу об электромагнитной природе света (1865) и показал, что скорость любых электромагнитных волн равна скорости света. Из его теории следовало, что электромагнитные волны производят давление; он теоретически вычислил давление света (1873). Установил соотношение между диэлектрической проницаемостью и показателем преломления: Предсказал эффект Эйнштейна – де Хааза и скин-эффект. Теория электромагнетизма Максвелла получила экспериментальное подтверждение и стала общепризнанной классической основой современной физики. Максвелл был популяризатором физических знаний. Впервые опубликовал (1879) рукописи работ Г. Кавендиша.
Награждён медалью Румфорда Лондонского королевского общества (1860). В честь Максвелла названа единица магнитного потока в системе единиц СГС (максвелл).