Pojednání o elektřině a magnetismu - A Treatise on Electricity and Magnetism

Pojednání o elektřině a magnetismu
Pojednání o elektřině a magnetismu Svazek 1 003.jpg
Titul, autor a stránka vydavatele z prvního dílu Maxwellova mistrovského díla
Autor James Clerk Maxwell
Země Anglie
Jazyk Angličtina
Předmět
Žánr
Vydavatel Oxford University Press
Datum publikace
1873
Text Pojednání o elektřině a magnetismu na Wikisource

Pojednání o elektřině a magnetismu je dvousvazkové pojednání o elektromagnetismu, které napsal James Clerk Maxwell v roce 1873. Maxwell revidoval pojednání pro druhé vydání, když zemřel v roce 1879. Revizi dokončil William Davidson Niven ke zveřejnění v roce 1881. Třetí vydání připravil JJ Thomson ke zveřejnění v roce 1892.

Říká se, že pojednání je notoricky těžko čitelné, obsahuje spoustu nápadů, ale postrádá jak jasné zaměření, tak uspořádanost, které mu umožnily snáze se uchytit. Poznamenal jeden historik vědy, že Maxwellov pokus o komplexní pojednání o celé elektrotechnice měl sklon pohřbít důležité výsledky jeho práce pod „dlouhými popisy různých jevů diskutovaných z několika hledisek“. Dále uvádí, že mimo léčbu Faradayova efektu Maxwell nevysvětlil svou dřívější práci, zejména generování elektromagnetických vln a odvození zákonů upravujících odraz a lom.

Maxwell představil použití vektorových polí a jeho popisky byly udržovány:

A (vektorový potenciál), B (magnetická indukce), C (elektrický proud), D (posunutí), E (elektrické pole - Maxwellova elektromotorická intenzita), F (mechanické síly), H (magnetické pole - Maxwellova magnetická síla).

Maxwellova práce je považována za příklad vědecké rétoriky :

Lagrangeovy rovnice se v pojednání objevují jako vyvrcholení dlouhé řady rétorických pohybů, mimo jiné (mimo jiné) Greenova věta , Gaussova potenciální teorie a Faradayovy silové linie - to vše připravilo čtenáře na Lagrangeovu vizi přírodního světa, který je celistvý a propojený: skutečná změna moře oproti Newtonově vizi.

Obsah

Předběžný. O měření veličin.

ČÁST I. Elektrostatika.

  1. Popis jevů.
  2. Základní matematická teorie elektřiny.
  3. O elektrické práci a energii v soustavě vodičů.
  4. Obecné věty.
  5. Mechanické působení mezi dvěma elektrickými systémy.
  6. Body a linie rovnováhy.
  7. Formy ekvipotenciálních povrchů a linií toku.
  8. Jednoduché případy elektrifikace.
  9. Sférické harmonické.
  10. Konfokální povrchy druhého stupně.
  11. Teorie elektrických obrazů.
  12. Konjugované funkce ve dvou dimenzích.
  13. Elektrostatické přístroje.

ČÁST II. Elektrokinematika.

  1. Elektrický proud.
  2. Vedení a odpor.
  3. Elektromotorická síla mezi těly v kontaktu.
  4. Elektrolýza.
  5. Elektrolytická polarizace.
  6. Matematická teorie distribuce elektrických proudů.
  7. Vedení ve třech rozměrech.
  8. Odpor a vodivost ve třech rozměrech.
  9. Vedení pomocí heterogenních médií.
  10. Vedení v dielektriku.
  11. Měření elektrického odporu vodičů.
  12. Elektrická odolnost látek.

ČÁST III Magnetismus

  1. Základní teorie magnetismu.
  2. Magnetická síla a magnetická indukce.
  3. Zvláštní formy magnetů.
  4. Indukovaná magnetizace.
  5. Magnetické problémy.
  6. Weberova teorie magnetické indukce.
  7. Magnetická měření.
  8. Pozemský magnetismus.

Část IV. Elektromagnetismus.

  1. Elektromagnetická síla.
  2. Vzájemné působení elektrických proudů.
  3. Indukce elektrických proudů.
  4. Indukce proudu sama o sobě.
  5. Obecné dynamické rovnice.
  6. Aplikace dynamiky na elektromagnetismus.
  7. Elektrokinetika.
  8. Průzkum pole pomocí sekundárního okruhu.
  9. Obecné rovnice.
  10. Rozměry elektrických jednotek.
  11. Energie a stres.
  12. Aktuální listy.
  13. Paralelní proudy.
  14. Kruhové proudy.
  15. Elektromagnetické přístroje.
  16. Elektromagnetická pozorování.
  17. Elektrické měření indukčních koeficientů.
  18. Stanovení odporu v elektromagnetickém měření.
  19. Porovnání elektrostatických s elektromagnetickými jednotkami.
  20. Elektromagnetická teorie světla.
  21. Magnetické působení na světlo.
  22. Elektrická teorie magnetismu.
  23. Teorie akce na dálku .

Recepce

Recenze

24. dubna 1873 Nature oznámila publikaci s rozsáhlým popisem a velkou chválou. Když v roce 1881 vyšlo druhé vydání, napsal George Chrystal recenzi na Nature .

Pierre Duhem publikoval kritickou esej popisující chyby, které našel v Maxwellově Pojednání . Duhemova kniha byla recenzována v Nature .

Komentáře

Hermann von Helmholtz (1881): „Nyní, když Clerk Maxwell podal matematické interpretace Faradayových koncepcí týkajících se povahy elektrické a magnetické síly, vidíme, jak se za Faradayovými slovy ve skutečnosti skrývala určitá míra přesnosti a přesnosti ... na tom nejúžasnějším je ohromující vidět, jaké velké množství obecných teorií, jejichž mechanické dedukce vyžaduje nejvyšší schopnosti matematické analýzy, našel jakousi intuicí, s jistotou instinktu, bez pomoci jediné matematický vzorec. “

Oliver Heaviside (1893): „Co je Maxwellova teorie? První aproximace zní: Existuje Maxwellova kniha, jak ji napsal; existuje jeho text a existují jeho rovnice: společně tvoří jeho teorii. Když to ale důkladně prozkoumáme, zjistíme, že tato odpověď je neuspokojivá. Nejprve stačí odkázat na články fyziků, napsané řekněme během prvních dvanácti let následujících po prvním zveřejnění Maxwellova pojednání, abychom zjistili, že může existovat mnoho rozdílů v názorech na to, co je jeho teorie. Může to být a bylo odlišně vykládáno různými muži, což je znamení, které není uvedeno ve zcela jasné a nezaměnitelné formě. Existuje mnoho nejasností a určité nesrovnalosti. Když už mluvím sám za sebe, mohl jsem to jasně vidět, a to pouze změnou formy prezentace, abych se vyhnul nesrovnalostem. V rostoucí vědě nyní není konečnost. Je proto nemožné striktně dodržovat Maxwellovu teorii, jak ji dal světu, i když jen z důvodu její nevhodné formy.

Alexander Macfarlane (1902): „Tato práce sloužila jako výchozí bod mnoha pokroků učiněných v posledních letech. Maxwell je vědeckým předkem Hertze , Hertze z Marconi a všech ostatních pracovníků bezdrátové telegrafie.

Oliver Lodge (1907) „Pak přijde Maxwell se svým bystrým pronikáním a velkým uchopením myšlenek v kombinaci s matematickou jemností a silou výrazu; asimiluje fakta, sympatizuje s filozofickými, ale neučenými způsoby vyjádření, které vymyslel Faraday, spojuje věty Green a Stokes a Thomson k faktům o Faradayovi a ze svazu vychází mladá moderní věda o elektřině ... “

ET Whittaker (1910): „V této slavné práci je chápáno téměř každé odvětví elektrické a magnetické teorie, ale záměrem pisatele bylo diskutovat o celku z jediného úhlu pohledu, konkrétně z Faradayova , tak malého nebo nebyl uveden žádný popis hypotéz, které ve dvou předcházejících desetiletích navrhli velcí němečtí elektrikáři ... Doktríny typické pro Maxwella ... nebyly představeny v prvním svazku ani v první polovině druhého. “

Albert Einstein (1931): „Dříve než Maxwell pojal fyzickou realitu - pokud má představovat události v přírodě - jako hmotné body, jejichž změny se skládají výlučně z pohybů, které podléhají totálním diferenciálním rovnicím. Po Maxwellovi koncipovaná fyzikální realita reprezentovaná spojitými poli , která nejsou mechanicky vysvětlitelná a která podléhají parciálním diferenciálním rovnicím . Tato změna v pojetí reality je nejhlubší a nejplodnější, která k fyzice přišla od Newtona; má však současně je třeba připustit, že program ještě nebyl v žádném případě zcela proveden. “

Richard P. Feynman (1964): „Z dlouhého pohledu na historii lidstva - viděného řekněme za deset tisíc let ode dneška - nelze pochybovat o tom, že nejvýznamnější událost 19. století bude posuzována jako Maxwellov objev zákonů elektrodynamiky. Americká občanská válka bude ve srovnání s touto významnou vědeckou událostí stejného desetiletí blednout do provinční bezvýznamnosti. ““

L. Pearce Williams (1991): „V roce 1873, James Clerk Maxwell publikoval nesourodý a obtížný Dvoustupňové Pojednání o elektřině a magnetismu , který byl předurčen ke změně ortodoxní obraz fyzické reality Toto pojednání bylo u elektromagnetismu, co Newtonova. Principia udělal pro klasickou mechaniku. Poskytoval nejen matematické nástroje pro zkoumání a reprezentaci celé elektromagnetické teorie, ale změnil samotný rámec teoretické i experimentální fyziky. Ačkoli tento proces probíhal po celé devatenácté století, byl tato práce, která nakonec posunula akci na dálku a nahradila fyziku pole . “

Mark P. Silverman (1998) "Principy jsem studoval sám - v tomto případě s Maxwellovým pojednáním jako inspirací i učebnicí. Toto není zkušenost, kterou bych nutně doporučil ostatním. Navzdory své legendární jemnosti je Maxwell náročný učitel a jeho opus magnum je něco jiného než čtení na konferenčním stolku ... Zároveň byla tato zkušenost velmi prospěšná v tom, že jsem pochopil, jak jsem si uvědomil mnohem později, aspekty elektromagnetismu, které se zřídka vyučují na jakékoli úrovni dnes a které odrážejí jedinečný fyzický vhled jejich tvůrce.

Andrew Warwick (2003): „Při vývoji matematické teorie elektřiny a magnetismu v pojednání Maxwell udělal řadu chyb a pro studenty pouze s jemným pochopením fyzikálních konceptů základní elektromagnetické teorie a konkrétních technik k řešení některých problémy, bylo nesmírně obtížné rozlišit mezi případy, kdy Maxwell udělal chybu, a případy, kdy jednoduše nedodržely fyzické nebo matematické úvahy. “

Viz také

Reference

Další čtení

externí odkazy