Na fyzických silách - On Physical Lines of Force

On fyzikálních siločáry “ je čtyřdílný dokument psaný od James Clerk Maxwell publikoval v roce 1861. V tom, Maxwell odvodil rovnice elektromagnetismu ve spojení s „moře“ o „ molekulární vírů “, které použil pro modelování Faraday ' siloměry. Maxwell studoval a komentoval pole elektřiny a magnetismu již v letech 1855/6, kdy bylo „ Filozofické společnosti na Faradayovi“ přečteno „ Cambridge Philosophical Society“ . Maxwell udělal analogii mezi hustotou tohoto média a magnetickou permeabilitou, stejně jako analogii mezi příčnou elasticitou a dielektrickou konstantou, a na základě výsledků předchozího experimentu Wilhelma Eduarda Webera a Rudolfa Kohlrauscha provedeného v roce 1856 založil souvislost mezi rychlostí světla a rychlostí šíření vln v tomto médiu.

Článek ohlašoval novou éru klasické elektrodynamiky a katalyzoval další pokrok v matematické oblasti vektorového počtu . Z tohoto důvodu je považována za jednu z historicky nejvýznamnějších publikací ve fyzice a přírodních vědách obecně, srovnatelnou s Einsteinovými články Annuse Mirabilise a Newtonovou Principia Mathematica .

Motivace

V roce 1856 provedli Wilhelm Eduard Weber a Rudolf Kohlrausch experiment s Leydenskou nádobou a stanovili poměr elektrického náboje měřeného staticky ke stejnému elektrickému náboji měřenému elektrodynamicky . Maxwell použil tento poměr v rovnici Isaaca Newtona pro rychlost zvuku , jak je aplikován pomocí hustoty a příčné pružnosti jeho moře molekulárních vírů. Získal hodnotu, která byla velmi blízká rychlosti světla , jak ji nedávno měřil přímo Hippolyte Fizeau . Maxwell pak napsal

„stěží se můžeme vyhnout závěru, že světlo spočívá v příčných vlnách stejného média, které je příčinou elektrických a magnetických jevů“

Bylo to také v tomto článku z roku 1861, kdy Maxwell poprvé představil vysídlovací proud, který je nyní zahrnut do Ampereho zákona o oběhu . Ale až v jeho příštím článku z roku 1865 „ Dynamická teorie elektromagnetického pole “ použil Maxwell tento termín posunovacího proudu k odvození elektromagnetické vlnové rovnice .

Dopad

Čtyři moderní Maxwellovy rovnice uvedené v publikaci Olivera Heavisideho z roku 1884 se všechny objevily v Maxwellově článku z roku 1861. Heaviside však tyto rovnice představil v moderním vektorovém formátu pomocí operátoru nabla (∇) navrženého Williamem Rowanem Hamiltonem v roce 1837,

Z Maxwellova díla napsal Albert Einstein :

„Představte si [Maxwellovy] pocity, když mu diferenciální rovnice, které formuloval, prokázaly, že elektromagnetická pole se šíří ve formě polarizovaných vln a rychlostí světla! Několik lidí na světě má takovou zkušenost zaručenou ... Fyzikům trvalo několik desetiletí, než pochopili plný význam Maxwellova objevu, tak odvážný byl skok, který si jeho genialita vynutila v koncepcích svých spolupracovníků. “

Na ostatní fyziky zapůsobila práce Maxwella stejně, jako například Richard Feynman, který uvedl:

„Z dlouhého pohledu na historii světa - viděného řekněme za deset tisíc let ode dneška - nelze pochybovat o tom, že nejvýznamnější událost 19. století bude považována za Maxwellovo objevení zákonů elektromagnetismu. Americká občanská válka bude ve srovnání s touto významnou vědeckou událostí téhož desetiletí blednout do provinční bezvýznamnosti. ““

Charles Coulston Gillispie uvádí, že článek představil slovo „ pole “ do světa fyziky, ale Faraday tento termín poprvé vytvořil v roce 1849.

Viz také

Reference

Další čtení