Дж. К. Максвелл.

Максвелл (Maxwell) Джеймс Клерк (Clerk) (13.6.1831, Эдинбург, — 5.11.1879, Кембридж), английский физик, создатель классической электродинамики, один из основателей статистической физики. Член Лондонского королевского общества (1860). Сын шотландского дворянина из знатного рода Клерков. Учился в Эдинбургском (1847—50) и Кембриджском (1850—54) университетах. Профессор Маришал-колледжа в Абердине (1856—60), затем Лондонского университета (1860—65). С 1871 профессор Кембриджского университета, где Максвелл Джеймс Клерк основал первую в Великобритании специально оборудованную физическую лабораторию — Кавендишскую лабораторию, директором которой он был с 1871.

  Научная деятельность Максвелл Джеймс Клерк охватывает проблемы электромагнетизма, кинетической теории газов, оптики, теории упругости и многое другое. Свою первую работу «О черчении овалов и об овалах со многими фокусами» Максвелл Джеймс Клерк выполнил, когда ему ещё не было 15 лет (1846, опубликована в 1851). Одними из первых его исследований были работы по физиологии и физике цветного зрения и колориметрии (1852—72, см. Цветовые измерения). В 1861 Максвелл Джеймс Клерк впервые демонстрировал цветное изображение, полученное от одновременного проецирования на экран красного, зелёного и синего диапозитивов, доказав этим справедливость трёхкомпонентной теории цветного зрения и одновременно наметив пути создания цветной фотографии. Он создал один из первых приборов для количественного измерения цвета, получившего название диска Максвелл Джеймс Клерк (см. Колориметр трёхцветный). В 1857—59 Максвелл Джеймс Клерк провёл теоретическое исследование устойчивости колец Сатурна и показал, что кольца Сатурна могут быть устойчивыми лишь в том случае, если они состоят из не связанных между собой твёрдых частиц.

  В исследованиях по электричеству и магнетизму (статьи «О фарадсевых силовых линиях», 1855—56; «О физических силовых линиях», 1861—62; «Динамическая теория электромагнитного поля», 1864; двухтомный фундаментальный «Трактат об электричестве и магнетизме», 1873) Максвелл Джеймс Клерк математически развил воззрения Максвелл Джеймс Клерк Фарадея на роль промежуточной среды в электрических и магнитных взаимодействиях. Он попытался (вслед за Фарадеем) истолковать эту среду как всепроникающий мировой эфир, однако эти попытки не были успешны. Дальнейшее развитие физики показало, что носителем электромагнитных взаимодействий является электромагнитное поле, теорию которого (в классической физике) Максвелл Джеймс Клерк и создал. В этой теории Максвелл Джеймс Клерк обобщил все известные к тому времени факты макроскопической электродинамики и впервые ввёл представление о токе смещения, порождающем магнитное поле подобно обычному току (току проводимости, перемещающимся электрическим зарядам). Максвелл Джеймс Клерк выразил законы электромагнитного поля в виде системы 4 дифференциальных уравнений в частных производных (см. Максвелла уравнения). Общий и исчерпывающий характер этих уравнений проявился в том, что их анализ позволил предсказать многие неизвестные до того явления и закономерности. Так, из них следовало существование электромагнитных волн, впоследствии экспериментально открытых Г. Герцем. Исследуя эти уравнения, Максвелл Джеймс Клерк пришёл к выводу об электромагнитной природе света (1865) и показал, что скорость любых других электромагнитных волн в вакууме равна скорости света. Он измерил (с большей точностью, чем В. Вебер и Ф. Кольрауш в 1856) отношение электростатической единицы заряда к электромагнитной и подтвердил его равенство скорости света. Из теории Максвелл Джеймс Клерк вытекало, что электромагнитные волны производят давление. Давление света было экспериментально установлено в 1899 П. Н. Лебедевым.

Теория электромагнетизма Максвелл Джеймс Клерк получила полное опытное подтверждение и стала общепризнанной классической основой современной физики. Роль этой теории ярко охарактеризовал А. Эйнштейн: «... тут произошел великий перелом, который навсегда связан с именами Фарадея, Максвелла, Герца. Львиная доля в этой революции принадлежит Максвеллу… После Максвелла физическая реальность мыслилась в виде непрерывных, не поддающихся механическому объяснению полей... Это изменение понятия реальности является наиболее глубоким и плодотворным из тех, которые испытала физика со времен Ньютона» (Собрание научных трудов, т. 4, Максвелл Джеймс Клерк, 1967, с. 138).

  В исследованиях по молекулярно-кинетической теории газов (статьи «Пояснения к динамической теории газов», 1860, и «Динамическая теория газов», 1866) Максвелл Джеймс Клерк впервые решил статистическую задачу о распределении молекул идеального газа по скоростям (см. Максвелла распределение). Максвелл Джеймс Клерк рассчитал зависимость вязкости газа от скорости и длины свободного пробега молекул (1860), вычислив абсолютную величину последней, вывел ряд важных соотношений термодинамики (1860). Экспериментально измерил коэффициент вязкости сухого воздуха (1866). В 1873—74 Максвелл Джеймс Клерк открыл явление двойного лучепреломления в потоке (эффект Максвелл Джеймс Клерк).

  Максвелл Джеймс Клерк был крупным популяризатором. Он написал ряд статей для Британской энциклопедии, популярные книги [такие как «Теория теплоты» (1870), «Материя и движение» (1873), «Электричество в элементарном изложении» (1881), переведённые на русский язык]. Важным вкладом в историю физики является опубликование Максвелл Джеймс Клерк рукописей работ Г. Кавендиша по электричеству (1879) с обширными комментариями Максвелл Джеймс Клерк

 

  Соч.: The scientific papers, v. 1—2, Camb., 1890; Theory of heat, L., 1871; A treatise on electricity and magnetism, v. 1—2, Oxf., 1873; в русском переводе — Избранные сочинения по теории электромагнитного поля, Максвелл Джеймс Клерк, 1954; Статьи и речи, Максвелл Джеймс Клерк, 1968 (имеется библиография трудов Максвелл Джеймс Клерк и работ о нём).

 

  Лит.: Мак-Дональд Д., Фарадей, Максвелл и Кельвин, перевод с английского, Максвелл Джеймс Клерк, 1967; Campbell L., Carnett W., The life of J. C. Maxwell, L., 1882.

  Я. Г. Дорфман.