James Clerk Maxwell biografi dan kontribusi untuk sains



James Clerk Maxwell (1831 - 1879) adalah seorang ilmuwan asal Skotlandia yang berspesialisasi dalam bidang fisika matematika dan yang kontribusinya menandai sebelum dan sesudah dalam sejarah sains ini..

Dianggap sebagai salah satu ilmuwan paling penting yang telah memiliki catatan, diakui terutama untuk perumusan teori radiasi elektromagnetik. Idenya meletakkan dasar di mana radio yang dikenal saat ini dibangun.

Selain itu, ahli fisika ini juga mengembangkan teori tentang alasan stabilitas cincin Saturnus, salah satu planet tata surya; dia bekerja dengan kinetika gas, dan dikenal sebagai orang pertama yang mencetak foto berwarna.

Penemuan Clerk Maxwell berkontribusi untuk meletakkan dasar yang memberi jalan bagi fisika modern. Banyak ahli di daerah menganggapnya sebagai ilmuwan abad ke-19 yang memiliki pengaruh terbesar di bidang fisika abad kedua puluh..

Kontribusi yang dibuatnya di bidang ilmiah dianggap dengan tingkat kepentingan yang sama dengan kontribusi Isaac Newton dan Albert Einstein.

Indeks

  • 1 Biografi
    • 1.1 Tahun pertama
    • 1.2 Studi pertama
    • 1.3 Pendidikan tinggi
    • 1.4 Kehilangan pribadi dan pernikahan
    • 1.5 Kemajuan di bidang profesional
  • 2 Kontribusi untuk sains
    • 2.1 Investigasi
    • 2.2 Kematian
  • 3 Kontribusi untuk sains
    • 3.1 Elektromagnetisme
    • 3.2 Data tentang cincin Saturnus
    • 3.3 Investigasi teori kinetik gas
    • 3.4 Visi warna
  • 4 Referensi

Biografi

Tahun pertama

James Clerk Maxwell lahir pada 13 Juni 1831 di Edinburgh, Skotlandia, dalam keluarga kelas menengah. Dia adalah anak tunggal dari pasangan yang menikah pada usia lanjut; ibunya memilikinya pada usia 40 tahun.

Ayahnya, John Clerk Maxwell dari Middlebie, seorang pengacara terkemuka, mewarisi nama keluarganya dari keluarga penting saat itu. Nama keluarga James identik dengan masyarakat menengah Skotlandia. Frances Cay adalah nama ibunya, seorang wanita milik keluarga dengan posisi tinggi di masyarakat saat itu.

Tak lama setelah kelahiran Panitera, keluarga itu pindah ke sebuah pondok bernama Glenlair House, yang terletak di desa dan paroki Middlebie.

Studi pertama

Ketika Maxwell berusia sekitar delapan tahun, pada tahun 1839, ibunya meninggal setelah menderita kanker perut. Setelah acara tersebut, Petugas mulai menerima kelas dari seorang tutor yang mengklaim bahwa pemuda itu mengalami kesulitan belajar karena jumlah waktu yang diperlukan untuk menghafal informasi tersebut..

Namun, Clerk Maxwell menunjukkan rasa ingin tahu yang besar pada usia dini dan kemampuan luar biasa untuk mempelajari ide-ide baru. Tidak lama setelah mulai melihat kelas privat, bibinya mengirimnya ke sekolah di Akademi Edinburgh pada tahun 1841, di mana ia berteman dengan orang-orang yang menandai masa depannya.

Terlepas dari keingintahuannya yang luar biasa untuk belajar, program studi yang diterimanya di sekolah tidak membuatnya tertarik. Karena alasan ini, ia mulai condong ke arah sains, sedemikian rupa sehingga ia bahkan menerbitkan artikel pertamanya yang berkaitan dengan bidang ini ketika ia baru berusia 14 tahun..

Dalam esai itu, Clerk Maxwell menggambarkan serangkaian kurva oval yang dapat digambar dengan pin dan benang dengan analogi, dengan elips. Ketertarikannya pada model geometri dan mekanis berlanjut sepanjang hidupnya sebagai mahasiswa dan membantunya selama menjadi peneliti.

Pendidikan tinggi

Pada usia 16 tahun, James Clerk Maxwell memulai studi di University of Edinburgh, salah satu yang paling penting di Skotlandia. Selama periode waktu ia tetap di lembaga ini, ia menerbitkan dua artikel ilmiah dari kepenulisannya sendiri.

Selain itu, ahli fisika mencurahkan beberapa jam studi tambahan untuk orang-orang yang ia terima di universitas. Dia datang untuk bereksperimen dengan improvisasi perangkat kimia, listrik, dan magnet di dalam rumah tempat dia tinggal.

Bagian dari praktik ini berfungsi untuk menemukan fotoelastisitas (cara yang menentukan distribusi stres dalam struktur fisik).

Pada tahun 1850, ketika fisikawan berusia sekitar 19 tahun, ia memasuki Universitas Cambridge dan kemampuan intelektualnya mulai diakui. Di institusi Cambridge ada seorang profesor matematika William Hopkins, yang menganggap Maxwell sebagai salah satu siswa terpentingnya.

Empat tahun setelah memulai studi di institusi ini, pada 1854, dia dianugerahi Hadiah Smith. Penghargaan bergengsi ini diberikan kepadanya untuk melakukan esai tentang penelitian ilmiah asli.

Selain itu, ia dipilih untuk mendapatkan beasiswa, kesempatan yang ia tolak untuk kembali ke Skotlandia untuk merawat ayahnya, yang berada dalam situasi kesehatan yang genting..

Kehilangan dan pernikahan pribadi

Pada 1856 ia diangkat sebagai profesor filsafat alam di Perguruan Tinggi Marischal, tetapi ayahnya meninggal sebelum pengangkatannya, yang berarti kehilangan penting bagi fisikawan karena ikatan kuat yang mengikatnya dengan ayahnya..

Ilmuwan itu sekitar 15 tahun lebih muda dari guru-guru lain yang mengajar di Marischal College; Namun, ini bukan halangan untuk menghasilkan komitmen yang kuat terhadap posisi yang telah diasumsikannya. Dia mengembangkan program studi baru dan kuliah program dengan siswa.

Dua tahun kemudian, pada 1858, ia menikahi Katherine Mary Dewar, putri direktur Marischal College. Mereka tidak pernah memiliki anak bersama. Bertahun-tahun kemudian, ia diangkat sebagai profesor filsafat alam di King's College London, Inggris.

Kemajuan di bidang profesional

Lima tahun berikutnya adalah yang paling positif dalam karirnya berkat pencapaian ilmiah yang diraihnya. Dalam periode waktu ini, ia menerbitkan dua artikel yang membahas subjek bidang elektromagnetik dan membuat demonstrasi fotografi warna.

Selain itu, ia juga membuat karya teoretis dan eksperimental pada viskositas gas. Pentingnya dia memperoleh dalam bidang ilmiah membuatnya layak menjadi anggota Royal Scientific Society pada tahun 1861.

Di sisi lain, ia bertugas mengawasi penentuan eksperimental unit listrik untuk Asosiasi Inggris. Kontribusinya di bidang sains mengarah pada penciptaan Laboratorium Fisika Nasional.

Dia juga memberikan kontribusi penting pada teori-teori kecepatan cahaya, berkat pengukuran proporsi unit elektromagnetik dan elektrostatik listrik.

Kontribusi untuk sains

Pada tahun 1865, fisikawan itu berhenti dari pekerjaannya di King's College untuk pensiun ke perkebunan Glenlair-nya. Dia melakukan beberapa perjalanan ke London dan Italia dan beberapa tahun kemudian mulai menulis risalah tentang listrik dan magnet.

Investigasi

Penelitian Maxwell tentang elektromagnetisme sangat penting sehingga ilmuwan mulai dianggap sebagai salah satu yang paling penting dalam sejarah.

Di Perjanjian tentang listrik dan magnet, yang diterbitkan pada tahun 1873, tujuan utamanya adalah konversi gagasan fisik Michael Faraday menjadi formula matematika. Dia mencoba mengilustrasikan ide-ide Faraday secara komprehensif.

Penyelidikan yang dilakukan sehubungan dengan hukum ini memungkinkan ilmuwan untuk membuat penemuan penting untuk bidang fisika, sejauh informasi terkait kecepatan cahaya yang bersangkutan.

Ilmuwan itu dipilih pada tahun 1871 sehingga dia bekerja seperti profesor di kursi baru yang dibuka di Cambridge. Setelah proposal ini, ia mulai merancang Laboratorium Cavendish dan mengawasi pembangunannya. Meskipun memiliki beberapa siswa dalam tugasnya, ia memiliki sekelompok ilmuwan terkenal saat itu.

Kematian

Delapan tahun kemudian, pada tahun 1879, Maxwell mulai menderita penyakit beberapa kali. Tak lama setelah dia kembali ke Glenlair; Namun, kesehatannya tidak membaik.

Ilmuwan itu meninggal pada 5 November 1879 setelah menderita penyakit pendek. Pemakamannya tidak mendapat kehormatan publik; dimakamkan di pemakaman kecil yang terletak di Skotlandia.

Kontribusi untuk sains

Elektromagnetisme

Studi yang Maxwell sadari tentang hukum induksi Faraday, yang mengemukakan bahwa medan magnet dapat berubah menjadi satu elektromagnetik, memungkinkannya merealisasikan penemuan penting dalam lingkup ilmiah ini..

Ketika mencoba membuat ilustrasi hukum ini, ilmuwan mencapai konstruksi model mekanis yang memunculkan "arus perpindahan", yang bisa menjadi dasar gelombang transversal..

Fisikawan membuat perhitungan kecepatan gelombang ini dan menemukan bahwa mereka sangat dekat dengan kecepatan cahaya. Ini mengarah pada teori yang menyatakan bahwa gelombang elektromagnetik dapat dihasilkan di laboratorium, yang didemonstrasikan bertahun-tahun kemudian oleh ilmuwan Heinrich Hertz..

Penelitian yang dilakukan oleh Maxwell ini memungkinkan, selama bertahun-tahun, radio yang kita kenal sekarang dapat dibuat.

Fakta tentang cincin Saturnus

Selama masa muda ilmuwan, prioritas diberikan untuk menjelaskan mengapa cincin Saturnus terus berputar secara koheren di sekitar planet ini.

Penelitian Maxwell menghasilkan percobaan yang berjudul Pada stabilitas pergerakan cincin Saturnus. Pengembangan esai ini membuat Maxwell layak mendapatkan hadiah ilmiah.

Karya itu menyimpulkan bahwa cincin Saturnus harus dibentuk oleh massa materi yang tidak saling berkaitan. Studi ini diberikan untuk kontribusi penting bagi sains yang dimaksud.

Kesimpulan Maxwell tentang hal ini telah diverifikasi lebih dari 100 tahun kemudian, pada tahun 1980, oleh wahana antariksa yang dikirim ke planet ini. Probe adalah yang dikenal Voyager, dikirim oleh NASA.

Investigasi teori kinetik gas

Maxwell adalah ilmuwan pertama yang menerapkan metode probabilitas dan statistik untuk menggambarkan sifat-sifat seperangkat molekul, sehingga ia dapat menunjukkan bahwa kecepatan molekul gas harus memiliki distribusi statistik.

Penyebarannya segera dikenal sebagai hukum distribusi Maxwell-Boltzmann. Selain itu, fisikawan menyelidiki sifat-sifat yang memungkinkan gas untuk diangkut berdasarkan perubahan suhu dan tekanan pada viskositas, konduktivitas termal dan difusi..

Visi warna

Seperti ilmuwan lain pada masa itu, Maxwell memiliki minat luar biasa dalam psikologi, khususnya dalam penglihatan warna.

Selama kurang lebih 17 tahun, antara 1855 dan 1872, ia menerbitkan serangkaian penelitian yang ia lakukan tentang persepsi warna, ketidakmampuan untuk melihat warna dan teori tentang area ini. Berkat mereka, dia menerima medali untuk salah satu esainya, yang berjudul Tentang teori penglihatan warna.

Penyelidikan beberapa ilmuwan penting seperti Isaac Newton dan Thomas Young berfungsi sebagai dasar untuk melakukan penelitian yang berkaitan dengan subjek. Namun, fisikawan memiliki minat khusus pada persepsi warna dalam fotografi.

Setelah melakukan pekerjaan psikologis pada persepsi warna, ia menentukan bahwa, jika jumlah tiga lampu dapat mereproduksi warna apa pun yang dapat dilihat oleh manusia, foto-foto berwarna dapat diproduksi menggunakan filter khusus untuk mencapainya..

Maxwell mengusulkan bahwa jika foto diambil dalam hitam dan putih dengan menggunakan filter merah, hijau dan biru, tayangan transparan gambar dapat diproyeksikan pada layar menggunakan tiga pelindung yang dilengkapi dengan filter serupa..

Hasil percobaan pada penglihatan warna

Saat Mawell melapiskan gambar di layar, ia menyadari bahwa mata manusia akan menganggap hasilnya sebagai reproduksi lengkap dari semua warna yang ada di tempat kejadian..

Bertahun-tahun kemudian, pada tahun 1861, selama ceramah di Royal Intitusi tentang teori warna, ilmuwan mempresentasikan demonstrasi pertama di dunia tentang penggunaan warna dalam fotografi. Dia menggunakan hasil analisisnya untuk membenarkan ide-idenya.

Namun, hasil percobaan tidak seperti yang diharapkan, karena perbedaan dalam pigmentasi antara filter yang digunakan untuk menambah warna.

Meskipun tidak mencapai hasil yang diinginkannya, penelitiannya tentang penggunaan warna dalam fotografi menjadi dasar untuk memunculkan fotografi warna beberapa tahun kemudian..

Referensi

  1. James Clerk Maxwell, Penerbit Encyclopedia Britannica, (2018). Diambil dari britannica.com
  2. James Clerk Maxwell, Portal Famous Scientist, (n.d.). Diambil dari famousscientists.org
  3. James Clerk Maxwell, Portal Undiscovered Scotland, (n.d.). Diambil dari undiscoveredscotland.co.uk
  4. James Clerk Maxwell, Portal Wikipedia dalam bahasa Inggris, (n.d.). Diambil dari en.wikipedia.org
  5. Siapakah James Clerk Maxwell, Portal The Maxwell di Glenlair Trust, (n.d.). Diambil dari org.uk