JotD / QotD Ελληνική Λίστα Ανεκδότων (JotD)


Θέμα: Τζέιμς Κλερκ Μάξγουελ - Ο άνθρωπος που πάντρεψε τον ηλεκτρισμό με το μαγνητισμό



(nil): Έβελυν (Jokes-Robot(@)ceid.upatras.gr)
Ημερομηνία: Κυρ 05 Οκτ 2003 - 00:08:50 EEST

Τα καλώδια και ο εξοπλισμός είχαν ελεγχθεί και τα παράθυρα του
εργαστηρίου ήταν ερμητικά κλειστά. Τώρα, θα μπορούσε να αρχίσει το
πείραμα. Στα ένα άκρο του δωματίου ένας διακόπτης άναψε και μία λάμψη
φωτός ήρθε στη ζωή. Την ίδια ώρα, στην άλλη άκρη του εργαστηρίου,
εμφανίστηκε μία άλλη λάμψη φωτός.

Ήταν το 1888 και αυτή ήταν η πρώτη πειραματική απόδειξη μία θεωρίας, της
οποία οι εφαρμογές της εξερευνούνται μέχρι και σήμερα. Αποκαλύφθηκε, για
πρώτη φορά, η ενότητα των δυνάμεων της φύσης και σχηματίσθηκε η βάση για
τη βιομηχανία των τηλεπικοινωνιών. Κάθε φορά που κάνουμε μία κλήση από
το κινητό μας τηλέφωνο, βλέπουμε τηλεόραση ή εικόνες από το διάστημα,
βλέπουμε τα αποτελέσματα που υπολογίζονται από αυτές τις εξισώσεις.

Αυτές οι εξισώσεις μελετήθηκαν πριν από 150 χρόνια από το νεαρό Τζέιμς
Κλαρκ Μάξγουελ - που δεν είναι και πολύ γνωστός έξω από τους κύκλους της
επιστημονικής κοινότητας, αν και ο Αϊνστάιν τον εκτιμούσε πολύ.

Οι φυσικοί ακόμη προσπαθούν να ενοποιήσουν τις δυνάμεις της φύσης σε μία
Θεωρία του Παντός, μία ανησυχία που ξεκίνησε από τον Μάξγουελ. Ο
Μάξγουελ έδειξε ότι η σπίθα που περνάει μεταξύ δύο ηλεκτροδίων και η
έλξη μεταξύ δύο μαγνητών είναι διαφορετικές πλευρές της ίδιας ακριβώς
δύναμης: του ηλεκτρομαγνητισμού.

Ιδιοφυΐα από την παιδική του ηλικία

Αυτή η σπουδαία ανακάλυψη του Μάξγουελ επισκίασε όλα τα υπόλοιπα
σπουδαία επιτεύγματά του και μπορούν να τη συναγωνιστούν μόνο οι
ανακαλύψεις του Νεύτωνα και του Αϊνστάιν.

Ο Μάξγουελ γεννήθηκε το 1831 στο Εδιμβούργο και ήταν μοναχογιός ενός
αριστοκράτη αλλά εκκεντρικού χήρου. Προερχόμενος από ένα τέτοιο
οικογενειακό περιβάλλον ο Μάξγουέλ ήταν και ο ίδιος λίγο εκκεντρικός και
αυτό τον οδήγησε σε μία συνεχή κοροϊδία στο σχολείο. Στις αρχές της
εφηβείας του ο Μάξγουελ ανέπτυξε ενδιαφέρον προς τα μαθηματικά και τις
επιστήμες. Δημοσίευσε το πρώτο του ερευνητικό σύγγραμμα στην ηλικία των
14 ετών.

Δύο χρόνια αργότερα, ο Μάξγουελ ήταν φοιτητής στο Πανεπιστήμιο του
Εδιμβούργου όπου τα ευρύ ενδιαφέροντά του τού έδωσαν έναυσμα να
δημοσιεύσει περισσότερα συγγράμματα σχετικά με τα μαθηματικά και τη
φυσική. Οι καθηγητές του έπεισαν τον πατέρα του Μάξγουελ να τον στείλει
στο Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ και μετά από δύο χρόνια στο Κολέγιο
Τρίνιτι το 1854, ο Μάξγουελ σε ηλικία 22 ετών ξεκίνησε μία λαμπρή αλλά
σύντομη ακαδημαϊκή καριέρα.

Τον επόμενο χρόνο έλυσε δύο χρόνια μυστήρια. Το πρώτο αφορούσε τη φύση
και τα δαχτυλίδια του Κρόνου και το δεύτερο εστιαζόταν στον τρόπο με τον
οποίο βλέπουμε τα χρώματα. Πριν από 150 χρόνια, ο Ισαάκ Νεύτωνας είχε
χρησιμοποιήσει ένα πρίσμα για να δείξει ότι το λευκό φως συγκεντρώνει
όλα τα χρώματα του φάσματος. Οι ζωγράφοι, όμως, γνώριζαν ότι αν
αναμίξουν όλα τα χρώματα στις παλέτες τους δεν θα έβγαινε το άσπρο.

Ο Μάξγουελ έλυσε αυτό το παράδοξο, αποδεικνύοντας ότι η μίξη των
χρωμάτων του φωτός είναι τελείως διαφορετική από τη μίξη χρωστικών
ουσιών. Η κόκκινη μπογιά φαίνεται κόκκινη επειδή απορροφά όλα τα χρώματα
σε λευκό φως εκτός από το κόκκινο, το οποίο το αντανακλά. Η μίξη
χρωστικών ουσιών απλά συνδυάζει την αφαίρεση του χρώματος από το λευκό
φως. Η ανάμιξη, όμως, χρωματιστών φώτων δίνει ένα καθαρό, ανοιχτό χρώμα.
Ο Μάξγουελ χρησιμοποίησε αυτόν τον ισχυρισμό για να πιστοποιήσει τους
ισχυρισμούς του Τόμας Γιανγκ που έλεγε ότι κάθε χρώμα μπορεί να παραχθεί
από τη μίξη διαφορετικών αναλογιών τριών μόνο χρωμάτων φωτός:
πορτοκαλί-κόκκινο, μπλε-βιολετί και πράσινο. Ως απόδειξη, ο Μάξγουελ
τράβηξε φωτογραφίες ενός κομματιού ταρτάν μέσω φίλτρων των τριών αυτών
χρωμάτων και έδειξε ότι ο συνδυασμός αιχμαλώτιζε με ακρίβεια τα χρώματα.
Αυτή η εικόνα ήταν ο προάγγελος της έγχρωμης φωτογραφίας και το σύστημα
RGB (red-green-blue) χρησιμοποιείται στις έγχρωμες τηλεοράσεις σήμερα.

O Μάξγουελ άρχισε να δουλεύει ένα πρόγραμμα που θα οδηγούσε στην πιο
γνωστή και θεμελιώδη έρευνά του. Επικεντρώθηκε σε μία ανακάλυψη που
έγινε στο Λονδίνο μερικές εβδομάδες πριν από τον μεγαλύτερο φυσικό
εκείνης της εποχής, τον Μάικλ Φαραντέι.

Ο Φαραντέι παραξενεύτηκε από τους ισχυρισμούς του επιστήμονα Ρουγκέρο
Μπόσκοβιτς, ο οποίος πίστευε ότι τα πάντα περιβάλλονταν από «δυναμικά
πεδία» που μπορούσαν να επηρεάσουν τα αντικείμενα γύρω τους. Τον
Αύγουστο του 1831, ο Φαραντέι έκανε ένα πείραμα για να ανακαλύψει αν τα
δυναμικά πεδία του μαγνητισμού μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για να
μεταδώσουν ηλεκτρισμό από το ένα μέρος στο άλλο. Περνώντας ηλεκτρικό
ρεύμα μέσω ενός καλωδίου σε σχήμα δαχτυλιδιού ανακάλυψε ότι ανοίγοντας
και κλείνοντας το διακόπτη αυτό προκαλούσε τη μετάδοση του ρεύματος στα
καλώδια.

Ο Μάξγουελ έμεινε ενθουσιασμένος από την ανακάλυψη του Φαραντέι, αλλά
και συγχρόνως μπερδεμένος. Τι εξυπηρετούσαν τα «δυναμικά πεδία»; Πώς
εξάπλωναν την επιρροή τους και μπορούσαν τα αποτελέσματά τους να
προβλεφθούν; Για να δοθούν απαντήσεις η απλή ιδέα των δυναμικών πεδίων
έπρεπε να μετατραπεί σε ακριβή μαθηματική εξίσωση. Ήταν μία πρόκληση
πάνω από τις δυνάμεις του Φαραντέι, αλλά ο Μάξγουελ θα μπορούσε να την
φέρει εις πέρας, με εκπληκτικά αποτελέσματα.

Όσα παίρνει ο άνεμος

Το πρώτο του βήμα, που δημοσιεύθηκε το 1855, ήταν να διατυπώσει μία
αναλογία για τα δυναμικά πεδία. Ο Μάξγουελ έδειξε ότι μπορούσε να
δημιουργήσει μία εξίσωση που θα συνόψιζε την ανακάλυψη του Φαραντέι.

Αν και παραδέχτηκε ότι δεν θα μπορούσε να ακολουθήσει τα μαθηματικά,
ακόμη και ο Φαραντέι εντυπωσιάστηκε από τα επιτεύγματα του νεαρού άντρα.
Ο Μάξγουελ είχε μόλις αρχίσει. Το 1862, είχε δημοσιεύσει μία σειρά
συγγραμμάτων που εξηγούσαν τον ηλεκτρισμός και το μαγνητισμός ως
αποτελέσματα που λάμβαναν χώρα μεταξύ των στροβιλισμών αυτού του
παράξενου υγρού. Ο Μάξγουελ προειδοποίησε ότι η αναλογία αυτή δεν έπρεπε
να ληφθεί κυριολεκτικά: ήταν μόνο μία εικόνα που θα βοηθούσε να
«ακινητοποιήσει» τα μαθηματικά. Πλασματική ή όχι, η αναλογία επέτρεψε
στον Μάξγουελ να υπολογίσει τα πάντα σχετικά με τον ηλεκτρισμό και το
μαγνητισμό με ένα σύνολο απλών εξισώσεων.

Οι εξισώσεις αυτές είχαν μία κομψότητα που ακόμη και ο Φαραντέι θα
εκτιμούσε. Αποκάλυψαν μία συμμετρία μεταξύ των ιδιοτήτων του ηλεκτρισμού
και του μαγνητισμού και ένα σύνολο σχέσεων μεταξύ των δύο.

Ένα πράγμα ήταν ξεκάθαρο: ο ηλεκτρισμός και ο μαγνητισμός ήταν
διαφορετικές όψεις του ίδιου φαινομένου - του ηλεκτρομαγνητισμού.

Βλέποντας το φως

Η επίλυση των πολύπλοκων αυτών εξισώσεων είχε μία απροσδόκητη συνέπεια:
ο ηλεκτρομαγνητισμός μπορούσε να ταξιδέψει στο σύμπαν με τη μορφή
κυμάτων. Υπολογίζοντας, την ταχύτητα των κυμάτων, ο Μάξγουελ διατύπωσε
μία τιμή σχεδόν ίση με αυτήν της ταχύτητας του φωτός. Έτσι, ήταν το
πρώτο άτομο που κατανόησε την αληθινή φύση του φωτός: κύματα
εναλλασσόμενης ηλεκτρικής και μαγνητικής ενέργειας ταξιδεύουν μέσα στο χώρο.

Εξαιτίας της παράξενης χρήσης των αναλογιών και των αόριστων μαθηματικών
δεν κατάφερε να πείσει όλους τους φυσικούς επιστήμονες. Η απόδειξη ήρθε
το 1888 από τον Χάινριχ Χερτζ στα Τεχνικό Ινστιτούτο Κάρλσρουχ.

Ο Μάξγουελ δεν έζησε για να δει τη δικαίωση του έργου του. Ούτε,
παραδόξως, δεν προσπάθησε να πραγματοποιήσει το πείραμα ο ίδιος. Μέχρι
το 1865, ο Μάξγουελ ήταν στα μέσα της τρίτης δεκαετίας της ζωής του και
στο απόγειο της καριέρας του. Το 1861 εκλέχθηκε στο Royal Society και
ήταν καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Κινγκ στο Λονδίνο. Αλλά επειδή ένιωθε
νοσταλγία για την πατρίδα του αποφάσισε να συνεχίσει τις έρευνές του στη
γενέτειρά του, στο Glenair στο Galloway.

Ατομική έρευνα

Το πιο σημαντικό του έργο βασίστηκε πάνω στις ιδιότητες της θερμότητας
και των αερίων. Πίστευε στην ύπαρξη των ατόμων πολύ πριν αποδειχθεί η
ύπαρξή τους και είχε χρησιμοποιήσει τη θεωρία των πιθανοτήτων για να
διατυπώσει ένα νόμο που θα εξηγούσε τη συμπεριφορά τους. Το 1867, έθεσε
αυτόν το νόμο από τη θεωρία στην πράξη για να υπολογίσει τις ιδιότητες
των απλών αεριών.

Το 1871, του δόθηκε έδρα καθηγητού στο Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ στον
τομέα των Φυσικών Επιστημών. Δυστυχώς, όμως, δεν ήταν καθόλου επιτυχής:
οι διαλέξεις του ήταν πολύ δύσκολες στην κατανόηση και ακόμη και οι πιο
ευφυείς μαθητές να μην παρίστανται. Η φήμη του, όμως, τον έκανε να γίνει
ο επιστημονικός συντάκτης της παγκοσμίου φήμης εγκυκλοπαίδεια Britannica.

Στη συνέχεια εμφανίστηκαν τα πρώτα δείγματα που θα ανέκοπταν την καριέρα
του Μάξγουελ. Έπασχε από ελαφρά καύση στομάχου και στη συνέχεια δεν
μπορούσε να καταπιεί. Στις αρχές του 1879, ήταν ξεκάθαρο ότι ο Μάξγουελ
έπασχε από καρκίνο. Πέθανε το Νοέμβριο του 1879, λίγες ημέρες πριν τα
48α γενέθλιά του.

--
Η Έβελυν (Jokes-Robot(@)ceid.upatras.gr) γράφει :
"Συναισθηματικές ανοησίες... δείξτε μου έστω και μια σελίδα που να έχει
μια ιδέα..."
		Ο ΤΑΧΥΔΡΟΜΟΣ ΤΗΣ ΟΔΗΣΣΟΥ, 1887
		για την ΑΝΝΑ ΚΑΡΕΝΙΝΑ του Τολστόι.
________________________________________________________________________
          Joke of the Day ... Ελληνική Λίστα Ανεκδότων
             https://anekdota.duckdns.org
        ___ Η JotD βγαίνει σε Ελληνικά και Greeklish ___
________________________________________________________________________

Γραφτείτε και εσείς στην Ελληνική Λίστα ανεκδότων (JotD) και στείλτε τα ανέκδοτά σας!!!

Επιστροφή στον κεντρικό κατάλογο αυτού του αρχείου