Макс Карл Эрнст Людвиг Планк, немецкий физик-теоретик
Макс Карл Эрнст Людвиг Планк ($1858$ — $1947$) — немецкий физик-теоретик, основоположник квантовой физики. Лауреат Нобелевской премии по физике.
Биография
Замечание 1
Макс Карл Эрнст Людвиг Планк родился в Киле, Германия, $23$ апреля $1858$ года. У него было пять старших братьев и сестер.
Его отец был профессором конституционного права в Университете Киля, а затем в Геттингене.
Макс посещал начальную школу в Киле. В $1867$ году, когда ему было $9$ лет, его семья переехала в Мюнхен на юг Германии, где его отцу была предложена заманчивая должность.
Планк поступил в гимназию Максимилиана — школа для способных детей. По мере того как проходили годы один из его учителей, математик Герман Мюллер, заметил, что Макс был весьма математически одаренным, поэтому ему предложили дополнительные уроки по астрономии и механики. Макс принял предложение с энтузиазмом, и Мюллер научил его, как визуализировать законы физики в своем сознании – жизненно важное оружие в арсенале великих физиков.
Часто бывает так, что студенты, которые талантливы математически, также талантливы в музыкальном плане, и это было в случае с Максом Планка, у которого был абсолютный слух, а также он играл на виолончели и фортепиано.
Перед тем как он покинул среднюю школу, Планк решил, что он будет заниматься наукой, в то время как музыка будет оставаться приятным хобби.
Планк поступил в Мюнхенский университет $21$ октября $1874$ года и первоначально решил изучать в основном математику, под влиянием лекций Густава Бауэра, который также преподавал вариационное исчисление и теорию вероятностей, а также другие предметы.
После года в Берлине, Планк вернулся в Мюнхен в конце $1878$ г., где он сдал государственный экзамен, позволяющий ему преподавать физику в средних школах. Несколько месяцев спустя, в феврале $1879$ года он представил докторскую диссертацию по теме второго закона термодинамики. Три месяца спустя он защитил диссертацию.
В возрасте $22$ лет Планк стал преподавателем физики в университете Мюнхена. Без какой-либо заработной платы, он продолжал жить со своими родителями.
В возрасте $31$ лет, в апреле $1889$ г., Планк вернулся в Берлин, чтобы взять на себя чтение лекций Кирхгофа, который умер осенью $1887$ года.
В $1892$ году Планк стал профессором теоретической физики.
Макс Планк женился на Мари Mерк в $1887$ году и у пары было четверо детей. Мари умерла в $1909$ году. В $1911$ году Планк женился на племяннице своей первой жены Маргарите фон Хёсслин и у пары был один общий сын.
Макс Карл Эрнст Людвиг Планк умер в возрасте $89$ лет $4$ октября $1947$ года в Геттингене.
Замечание 2
В $1948$ году общество кайзера Вильгельма в Германии было переименовано, став Обществом Макса Планка как дань человеку, который занимал свое председательство дважды и открыл квантовую теорию. На сегодняшний день Общество Макса Планка является одним из самых успешных научных организаций в мире, в котором работает более $80$ научных учреждений.
Научные достижения
Большинство физиков-теоретиков оставляют свой след в науке, когда они молоды. Максу Планку было $42$ года, когда он, наконец, оставил неизгладимый след в научном мире.
Макс Планк начал работать над излучением черного тела в $1894$ году по велению корпораций, которые хотели производить лампочки, которые вырабатывали бы много света, но не потребляли слишком много электроэнергии. После периода сомнений и разочарований, когда работа не могла быть достигнута, Планк придумал закон излучения абсолютно черного тела.
Планк предположил, что только определенное количество энергии может выделяться — то есть кванты. Классическая физика считала, что были возможны различные значения энергии. Это было рождение квантовой теории. Планк обнаружил, что его новая теория, основанная на энергии квантов, точно предсказала длину волн света, излучаемого черного тела. Постоянная Планка — фундаментальная константа в квантовой механике, соединяющая энергию электромагнитной волны с его частотой.
Замечание 3
Признанием заслуг Планка стало присуждение ему Нобелевской премии по физике за $1918$ год с формулировкой «в знак признания услуг, которые он оказал физике своим открытием квантов энергии».
Лауэ, Макс фон — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 31 июля 2018; проверки требуют 6 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 31 июля 2018; проверки требуют 6 правок.
Макс фон Ла́уэ (нем. Max von Laue; 9 октября 1879, Кобленц, Германская империя — 24 апреля 1960, Западный Берлин) — немецкий физик, лауреат Нобелевской премии по физике в 1914 году «за открытие дифракции рентгеновских лучей на кристаллах».
После окончания школы в 1898 году, фон Лауэ служил один год в армии по призыву. Затем поступил в Страсбургский университет, где приступил к изучению математики, физики и химии. Вскоре фон Лауэ перешёл в Гёттингенский университет, после этого провёл один семестр в Мюнхенском университете и затем перешёл учиться в Берлин, под руководством Макса Планка. В 1903 году защитил диссертацию по теории интерференции на параллельных пластинках и стал в 1905 году ассистентом у Макса Планка. После защиты второй диссертации в 1906 году занялся теорией относительности и при помощи оптических опытов получил в 1907 году важные экспериментальные подтверждения релятивистского правила сложения скоростей. В 1909 году получает в Мюнхенском университете место приват-доцента теоретической физики.
В 1910 году женился на Магдалене Деген.
В 1912 году фон Лауэ переходит в Цюрих. Там он предсказал дифракцию рентгеновских лучей на кристаллах, что было экспериментально подтверждено двумя его студентами — Фридрихом и Книпингом. Таким образом был подтверждён волновой характер рентгеновского излучения. Кроме того при помощи этого метода удалось выяснить структуру многих кристаллов. За эти достижения Макс фон Лауэ получил в 1915 году Нобелевскую премию по физике за 1914 год.
В 1919 году возвращается в Берлин, где дорабатывает свою первоначальную «геометрическую теорию» интерференции рентгеновских лучей до так называемой «динамической теории». В 1921 году получает памятную медаль Адольфа фон Байера[de] и в 1932 году медаль имени Макса Планка. Во время нацизма он выступает c критикой идеологии «арийской физики» и её теоретика Йоханнеса Штарка в защиту Эйнштейна и т. н. «еврейской физики». Кроме того, вместе с Отто Ганом он тайно помогал преследуемым учёным. За такую оппозицию нацистам его досрочно отправляют в 1943 году на пенсию. После войны он подвергается интернированию в Англии в рамках миссии «Алсос» и операции «Эпсилон», и пишет в это время «Историю физики».
После окончания войны он активно участвует в восстановлении немецкой научной отрасли. Основывает «Немецкое физическое общество в британской оккупационной зоне» и участвует в восстановлении «Сообщества немецких физических обществ», в основании «Федеративного физико-технического учреждения» в городе Брауншвейг, а также «Немецкого исследовательского сообщества» (главного распределителя исследовательских грантов ФРГ). В 1951 году фон Лауэ становится директором института Фрица Габера
Фон Лауэ был страстным автомобилистом и любил ездить на больших скоростях. Несмотря на это, ни разу, до несчастного случая, в котором он погиб, он не попадал в аварию. 8 апреля 1960 году по пути в лабораторию он наехал на своей машине на мотоциклиста, который получил водительские права за два дня до этого. Мотоциклист погиб на месте, а машина фон Лауэ упала со скоростного шоссе. Несмотря на то, что фон Лауэ остался жив после аварии, от полученных ранений он скончался 24 апреля 1960 года.
В его честь назван астероид (10762) von Laue и кратер на обратной стороне Луны.
Библиография Макс Лауэ Статьи и речи М., Наука, 1969[править | править код]
самые невероятные эксперименты квантовой физики
11 декабря исполняется 135 лет со Дня рождения создателя квантовой механики – Макса Борна. В честь этого события поисковая система Google создала праздничный doodle. InfoResist рассказывает, чем известен Макс Борн.
Google Doodle: Макс Борн
Макс Борн: биография
Макс Борн – немецкий физик-теоретик, математик и философ. Именно этот ученый стал одним из создателем квантовой механики. В 1954 году Борн стал лауреатом Нобелевской премии. А в 1934 году ученый стал одним из немногих иностранных членов Академии наук СССР.
Макс Борн родился 11 декабря 1882 года в Бреслау. После окончания школы он остановил свой выбор на математике и астрономии.
В 1933 году ученый вынужден был остановить сои исследования, так как в Германии, где он жил, к власти пришли фашисты. Борн бежал в Великобританию, там он возобновил свою научную деятельность с Леопольдом Инфельдом, а также написал свою первую книгу «Атомная физика».
Макс Борн использовал идеи квантовой механики в отношении вопросов различных разделов наук, например, строения атомов, молекул, физики твердых тел и т.д.
Ученый предложил вероятностную интерпретацию волновой функции Шрёдингера, а также внёс существенный вклад в квантовую теорию рассеяния.
Макс Борн: невероятные эксперименты из квантовой физики
Шредингер и его всем известный кот
Наверное, каждый слышал о знаменитом ученом Шредингере и его коте. Многие слышали, но не все понимают смысл эксперимента, перевернувшего сознание многих ученых того времени.
Эксперимент заключался в следующем: ученый представил коробку, в которой находится живой кот, радиоактивный материал, молоток и едкая кислота. Если радиоактивный материал распадется, он приведет к тому, что молоток упадет на контейнер с кислотой и разобьет его, что, в свою очередь, приведет к смерти кота. Но Шредингер заявил, что шансы на распад радиоактивного материала спустя ровно час составляют 50%. Логично предположить, что через час кот будет либо жив, либо мертв, и мы не сможем определить это, пока не откроем ящик. Сам же Шредингер заключил, что согласно квантовой механике, кот одновременно жив и мертв до того момента, пока мы не откроем коробку и не узнаем его актуальное состояние.
Джеймс Клерк Максвелл — физик: биография, олимпиада и особенности
Джеймс Максвелл — физик, который первым сформулировал основы классической электродинамики. Их применяют до сих пор. Известно знаменитое уравнение Максвелла, именно он ввел в эту науку такие понятия, как ток смещения, электромагнитное поле, предсказал электромагнитные волны, природу и давление света, сделал множество других важных открытий.
Детство физика
Физик Максвелл родился в XIX веке, в 1831 году. Он появился на свет в шотландском Эдинбурге. Герой нашей статьи происходил из рода Клерков, его отец владел фамильным имением в Южной Шотландии. В 1826 году он нашел себе супругу по имени Фрэнсис Кей, они сыграли свадьбу, а через 5 лет у них родился Джеймс.
В младенчестве Максвелл с родителями переехал в имение Миддлби, здесь он и провел детство, которое было сильно омрачено смертью матери от рака. Еще в первые годы жизни он активно интересовался окружающим миром, увлекался поэзией, его окружали так называемые «научные игрушки». Например, предшественник кинематографа «магический диск».
В 10-летнем возрасте он начал заниматься с домашним учителем, но это оказалось неэффективным, тогда в 1841 году он переехал в Эдинбург к своей тете. Здесь он начал посещать Эдинбургскую академию, в которой упор делался на классическое образование.
Учеба в Эдинбургском университете
В 1847 году будущий физик Джеймс Максвелл начинает учиться в Эдинбургском университете. Тут он изучал труды по физике, магнетизму и философии, ставил многочисленные лабораторные опыты. Больше всего его интересовали механические свойства материалов. Он их исследовал с помощью поляризованного света. Такая возможность у физика Максвелла появилась после того, как его коллега Уильям Николь подарил ему два собственноручно собранных поляризационных прибора.
В то время он изготавливал большое количество моделей из желатина, подвергал их деформациям, следил за цветными картинами в поляризованном свете. Сравнивая свои опыты с теоретическими изысканиями, Максвелл вывел много новых закономерностей и проверил старые. В то время результаты этой работы были чрезвычайно важны для строительной механики.
Максвелл в Кембридже
В 1850 году Максвелл желает продолжить образование, хотя отец и не в восторге от этой затеи. Ученый отправляется в Кембридж. Там он поступает в недорогой колледж Питерхаус. Имевшаяся там учебная программа не удовлетворяла Джеймса, к тому же учеба в Питерхаусе не давала никаких перспектив.
Только в конце первого семестра ему удалось убедить отца и перевестись в более престижный Тринити-колледж. Через два года он становится стипендиатом, получает отдельную комнату.
При этом Максвелл практически не занимается научной деятельностью, больше читает и посещает лекции видных ученых своего времени, пишет стихи, участвует в интеллектуальной жизни университета. Герой нашей статьи много общается с новыми людьми, за счет этого компенсирует природную застенчивость.
Интересным был распорядок дня Максвелла. С 7 утра до 5 вечера он трудился, затем засыпал. Снова вставал в 21.30, читал, а с двух до полтретьего ночи занимался бегом прямо в коридорах общежития. После этого снова ложился, чтобы проспать до самого утра.
Работы по электричеству
Во время пребывания в Кембридже физик Максвелл всерьез увлекается проблемами электричества. Он исследует магнетизм, природу магнитных и электрических эффектов.
К тому времени Майкл Фарадей выдвинул теорию электромагнитной индукции, силовых линий, способных соединять отрицательный и положительный электрические заряды. Однако такая концепция действия на расстоянии не нравилась Максвелла, интуиция ему подсказывала, что где-то есть противоречия. Поэтому он решил построить математическую теорию, которая объединила бы результаты, полученные сторонниками дальнодействия, и представление Фарадея. Он использовал метод аналогии и применил результаты, которых ранее добился Уильямом Томсоном при анализе процессов теплопередачи в твердом теле. Так он впервые дал аргументированное математическое обоснование тому, как идет передача электрического действия в определенной среде.
Цветные снимки
В 1856 году Максвелл отправляется в Абердин, где вскоре женится. В июне 1860 году на съезде Британской ассоциации, который проходит в Оксфорде, герой нашей статьи делает важный доклад о своих исследования в области теории цветов, подкрепляя их конкретными экспериментами с помощью цветового ящика. В том же году его награждают медалью за работу над соединением оптики и цветов.
В 1861 году он предоставляет в Королевском институте неопровержимые доказательства верности своей теории — это цветная фотография, над которой он работал еще с 1855 года. Такого в мире еще никто не делал. Негативы он снял через несколько фильтров — синий, зеленый и красный. Освещая негативы через те же фильтры, ему удается получить цветное изображение.
Уравнение Максвелла
Сильное влияние в биографии Джеймса Клерка Максвелла на него оказали физики Фарадей и Томсон. В результате он приходит к заключению, что магнетизм обладает вихревой природой, а электрический ток — поступательной. Он создает механическую модель, чтобы наглядно все продемонстрировать.
В результате ток смещения привел к знаменитому уравнению непрерывности, которое до сих пор используется для электрического заряда. По мнению современников, это открытие стало самым значимым вкладом Максвелла в современную физику.
Последние годы жизни
Последние годы своей жизни Максвелл провел в Кембридже на различных административных должностях, становился президентом философского общества. Вместе с учениками исследовал распространение волн в кристаллах.
Сотрудники, которые с ним работали, неоднократно отмечали, что он был максимально прост в общении, всецело отдавался исследованиям, имел уникальную способность проникать в суть самой проблемы, был очень проницательным, при этом адекватно реагировал на критику, никогда не стремился стать знаменитым, но в то же время был способен на весьма утонченный сарказм.
Первые симптомы серьезного заболевания у него проявились в 1877 году, когда Максвеллу исполнилось всего 46 лет. Он все чаще стал задыхаться, ему трудно было есть и проглатывать пищу, возникали сильные боли.
Уже через два года ему было совсем тяжело читать лекции, выступать на публике, он очень быстро уставал. Врачи отмечали, что его состояние постоянно ухудшалось. Диагноз медиков был неутешителен — рак брюшной полости. В конце года, окончательно ослабев, он вернулся из Гленлэра в Кембридж. Облегчить его страдания пытался доктор Джеймс Паджет, известный в то время.
В ноябре 1879 году Максвелл умер. Гроб с его телом перевезли из Кембриджа в фамильное имение, похоронив рядом с родителями на небольшом деревенском кладбище в Партоне.
Олимпиада в честь Максвелла
Память о Максвелле сохранилась в названиях улиц, зданий, астрономических объектов, наград и благотворительных фондов. Также ежегодно в Москве проходит олимпиада по физике имени Максвелла.
Она проходит для учеников с 7 по 11 классы включительно. Для школьников 7-8 классов результаты олимпиады Максвелла по физике являются заменой регионального и Всероссийского этапа олимпиады школьников по физике.
Чтобы участвовать в региональном этапе, нужно получить достаточное количество баллов на предварительном отборе. Региональный и финальный этапы олимпиады Максвелла по физике проходят в два этапа. Один из них теоретический, а второй — экспериментальный.
Интересно, что задания олимпиады Максвелла по физике на всех этапах совпадают по уровню сложности с испытаниями финальных этапов Всероссийской олимпиады школьников.
Нобелевские лауреаты: научная идентификация Борна
Работы по динамике кристаллических решеток, вероятностная интерпретация волновой функции, цикл Борна — Габера, квантовая теория строения молекул, работы по матричной механике… Все эти достижения принадлежат Максу Борну, лауреату Нобелевской премии по физике 1954 года. О его жизни и научной работе читайте в сегодняшнем выпуске рубрики «Как получить Нобелевку».
Обычно ученых номинируют на Нобелевскую премию за какую-то конкретную работу, исследование или открытие. Однако бывают и исключения: Альберту Эйнштейну награду вручили с формулировкой «за заслуги перед теоретической физикой и особенно за открытие закона фотоэлектрического эффекта», де-факто означающей «мы просто не можем не дать этому человеку премию», а Роберту Вудворду премию вручили «за выдающийся вклад в искусство органического синтеза». Человек, о котором пойдет речь сегодня, также получил награду ровно потому, что он – один из величайших физиков, ходивших по этой земле.
Макс Борн
Родился 11 декабря 1892 года. Бреслау, Пруссия, Германская империя (ныне – Польша).
Умер 5 января 1970 года. Геттинген, ФРГ.
Нобелевская премия по физике 1954 года (1/2 премии, вторую половину получил Вальтер Боте за метод совпадений). Формулировка Нобелевского комитета: «За фундаментальные исследования по квантовой механике, особенно за статистическую интерпретацию волновой функции (for his fundamental research in quantum mechanics, especially for his statistical interpretation of the wavefunction)».
1954 год в истории Нобелевских премий по физике отметился, во-первых, тем, что премию присудили двоим, что в те времена встречалось не очень часто. Во-вторых, ее присудили за совершенно разные вещи: Вальтеру Боте – за изящную экспериментальную методику, Максу Борну – за теоретическую физику. При этом оба ученых были немцами, но одному после прихода к власти нацистов удалось остаться в стране и даже как-то уберечь свою русскую жену, второй же был вынужден уехать, и чуть было не стал советским ученым (впрочем, иностранным членом АН СССР Макс Борн все-таки стал).
Мах, Эрнст — Википедия
| Эрнст Мах | |
|---|---|
| нем. Ernst Mach | |
 | |
| Дата рождения | 18 февраля 1838(1838-02-18)[1][2][…] |
| Место рождения | |
| Дата смерти | 19 февраля 1916(1916-02-19)[1][2][…](78 лет) |
| Место смерти | |
| Страна | |
| Альма-матер | |
| Язык(и) произведений | немецкий |
| Школа/традиция | позитивизм |
| Направление | западная философия |
| Основные интересы | Философия науки |
| Значительные идеи | экономия мышления, чисто описательная наука |
| Оказавшие влияние | О. Конт, Г. Спенсер, Р. Авенариус |
| Подпись |  |
 Цитаты в Викицитатнике | |
 Медиафайлы на Викискладе | |
Эрнст Вальдфрид Йозеф Вензель Мах родился в селе Хрлице-у-Брна, принадлежавшем на тот момент Австрийской империи, в тогдашнем архиепископском замке в семье преподавателя гимназии[4]. До 14 лет находился на домашнем обучении, затем поступил в гимназию Кромержижа. В 1855 году поступил в Венский университет, который окончил в 1860 году с докторской степенью по физике. Через год прошёл хабилитацию под руководством Андреаса фон Эттингсгаузена.
Приват-доцент в Венском университете (с 1861), профессор физики в Граце (с 1864), профессор физики (с 1867) и ректор (с 1879) Карлова университета в Праге, профессор Немецкого университета в Праге (с 1882). Профессор философии Венского университета (1895—1901).
Маху принадлежит ряд важных физических открытий. Первые его научные работы относятся к оптике и акустике и посвящены изучению процессов слуха и зрения (объяснение механизма действия вестибулярного аппарата, открытие оптического явления — так называемых колец, или полос, Маха). Среди работ данного периода — «О цвете двойных звёзд на основании принципа Доплера» (1861), «Объяснение музыкальной теории Гельмгольца» 1866), «О стробоскопическом определении высоты тона» (1873), «Об отражении и преломлении звука» (вместе с Фишером, 1873), «Оптико-акустические эксперименты» (1873), «Основы учения о кинестезии» (1875) и др
С 1881 года Мах занимался вопросами газовой динамики (одним из основоположников которой он считается[6]). Он изучал аэродинамические процессы, сопровождающие сверхзвуковое движение тел; открыл и исследовал процесс возникновения ударной волны. В этой области именем Маха назван ряд величин и понятий: число Маха, конус Маха, кольца Маха и др.
Большой известностью пользуются обзорные сочинения Маха: «История и корень принципа сохранения работы» (1872), «Механика: Историко-критический очерк её развития» (1883), «Анализ ощущений» (1886).
Естественнонаучные труды Маха богаты экскурсами в область философии; таковы, в частности, лекции «Экономическая природа физического исследования» (1882) и «О преобразовании и приспособлении в естественнонаучной мысли» (1884).
Бюст в венском паркеФилософские взгляды Маха получили широкую известность в конце XIX — начале XX веков благодаря содержавшейся в них попытке разрешить кризис в физике с помощью нового истолкования исходных понятий классической (ньютоновской) физики. Представлениям об абсолютном пространстве, времени, движении, силе и т. п. Мах противопоставил релятивистское понимание этих категорий, которые, по Маху, субъективны по своему происхождению (см. махизм). В духе субъективного идеализма Мах утверждал, что мир есть «комплекс ощущений», соответственно задача науки — лишь описывать эти «ощущения».
По Маху, не тела производят ощущения, а комплексы ощущений, отличающиеся относительным постоянством, получают особые названия и обозначаются как тела. Последними элементами являются цвета, звуки и т. д., и мы должны исследовать их связь. Наше «я» есть не реальное единство, но единство практическое, группа элементов, связанная между собой крепче, а с другими группами того же рода — слабее. Для Маха существует не противопоставление «мира» и «я», ощущения и предмета, а только связь элементов. Науке, по его мнению, предстоит просто признать эту связь и пользоваться ею для выработки ясного понятия о существующем, отказавшись от попыток объяснить существование самих элементов.
В области философии физики Мах предложил принцип, согласно которому наличие у тела инертной массы является следствием гравитационного взаимодействия его со всем веществом Вселенной (принцип Маха).
Мах был противником атомизма: поскольку атомы в то время были недоступны наблюдению, Мах рассматривал их как своего рода гипотезу для объяснения ряда физических и химических явлений, без которой можно обойтись. Он утверждал, что поскольку молекулы являются мыслительными конструктами и их существование не может быть проверено прямым наблюдением, нет никакой необходимости представлять их в пространстве трёх (а не другого, большего числа) измерений.
В эпистемологии Махом было введено понятие о мысленном эксперименте.
Философские идеи Маха — критика понятий абсолютного пространства и абсолютного времени ньютоновской механики и новая концепция инерции послужили важным отправным пунктом при разработке общей теории относительности Эйнштейном[7].
Мах оказал значительное влияние на становление и развитие философии неопозитивизма. Его философские взгляды как развитие идей классического позитивизма, выдвинутых Огюстом Контом, Гербертом Спенсером, стали второй стадией развития позитивизма, названной эмпириокритицизм (их также иногда называют махизм по имени автора). Субъективно-идеалистические идеи Маха были подвергнуты резкой критике В. И. Лениным («Материализм и эмпириокритицизм», 1908, изд. 1909) и Г. В. Плехановым (см. сборник «Против философского ревизионизма», М., 1935).
- Введение к учению о звуковых ощущениях Гельмгольца. — СПБ, 1879.
- Учение об электричестве и магнетизме в элементарном изложении / Пер. с нем. под ред. Л. П. Геймана. — Санкт-Петербург : тип. М-ва вн. дел, 1894. — [2], VI, 151, [7] с. : ил.
- Познание и заблуждение (нем. Erkenntnis und Irrtum, 1905, 1-й перевод на рус. яз. в 1909 году, 2-е — 2003) текст
- Анализ ощущений (нем. Die Analyse der Empfindungen, 1886) — М., 1908. репринт 2000 — текст
- Мах Э. Механика. Историко-критический очерк её развития. — Ижевск: Ижевская республиканская типография, 2000. — 456 с. — ISBN 5-89806-023-5.
- Популярно-научные очерки. — СПБ, 1920.
- Принцип сохранения работы. История и корень её. — СПБ, 1909.
Самые интересные открытия Джеймса Максвелла
5 ноября 1879 года умер британский физик, математик и механик Джеймс Клерк Максвелл. Ему было 48 лет. За свою жизнь он стал автором множества открытий. Мы вспомнили самые интересные из них.
1. Метод рисования овала. Это открытие Максвелл сделал, еще будучи школьником. Он учился в Эдинбургской академии. Поначалу учеба мало интересовала Джеймса, но позже он стал проявлять к ней интерес. Больше всего мальчик увлекся геометрией. Его понимание красоты геометрических образов возросло после лекции художника Дэвида Рамзая Хея об искусстве этрусков. Размышления над этой темой привели Максвелла к изобретению способа рисования овалов. Метод восходил еще к работам Рене Декарта и состоял в использовании булавок-фокусов, нитей и карандаша, что позволяло строить окружности (один фокус), эллипсы (два фокуса) и более сложные овальные фигуры (большее количество фокусов). Надо сказать, что результаты работы школьника не остались незамеченными и были доложены профессором Джеймсом Форбсом на заседании Эдинбургского королевского общества и затем опубликованы в его «Трудах».
24-летний Максвелл с цветовым волчком в руках
2. Теория цветов. После учебы в Кембридже Максвелл готовился к профессорскому званию. В это время главным научным интересом молодого человека становится работа по теории цветов. Она берет начало в творчестве Исаака Ньютона, который придерживался идеи о семи основных цветах. Максвелл был продолжателем теории Томаса Юнга, выдвинувшего идею трех основных цветов и связавшего их с физиологическими процессами в организме человека. Джеймс использовал уже придуманный ранее «цветовой волчок», диск которого был разделен на окрашенные в разные цвета секторы, а также «цветовой ящик», разработанную им самим оптическую систему, позволявшую смешивать эталонные цвета. Однако ему впервые удалось получить с их помощью количественные результаты и довольно точно предсказывать возникающие в результате смешения цвета. Например, если раньше считалось, что белый цвет можно получить смешением синего, красного и желтого, то Максвелл опроверг это. Его опыты показали, что смешение синего и желтого цветов дает не зеленый, как часто полагали, а розоватый оттенок. Также он выяснил, что основными цветами являются красный, зеленый и синий.
С женой Кэтрин Мэри Дьюар
3. Устойчивость колец Сатурна. В Абердине Максвелл женился и занимался преподавательской работой, однако наука все еще отнимала значительную часть его времени. Большее внимание Максвелла в это время привлекало исследование природы колец Сатурна, предложенное в 1855 году Кембриджским университетом на соискание премии Адамса (работу требовалось завершить за два года). Кольца были открыты Галилео Галилеем еще в начале XVII века и долгое время были загадкой природы. Природу вещества, из которого были кольца Сатурна, пытались определить многие ученые. Уильям Гершель считал их сплошными твёрдыми объектами. Пьер Симон Лаплас доказывал, что твёрдые кольца должны быть неоднородными, очень узкими и обязательно должны вращаться. Максвелл провел исследования — математический анализ различных вариантов строения колец — и убедился, что они не могут быть ни твёрдыми, ни жидкими. Выво ученого был таким: подобная структура может быть устойчивой только в том случае, если состоит из роя не связанных между собой метеоритов. Устойчивость колец обеспечивается их притяжением к Сатурну и взаимным движением планеты и метеоритов. При помощи Фурье-анализа Максвелл изучил распространение волн в таком кольце и показал, что при определенных условиях метеориты не сталкиваются между собой. Для случая двух колец он определил, при каких соотношениях их радиусов наступает состояние неустойчивости. Получив за работу премию Адамса и собрав восторженные отзывы коллег, Максвелл продолжил опыты. Его работа получила признание в научных кругах. Королевский астроном Джордж Эйри объявил ее самым блестящим применением математики к физике, которое он когда-либо видел.
Первая цветная фотография
4. Первая цветная фотография. Это открытие было сделано в Лондоне. Сначала, в 1860 году, Максвелл выступил с докладом на съезде Британской ассоциации в Оксфорде Максвелл о своих результатах в области теории цветов, подкрепив их экспериментальными демонстрациями с помощью цветового ящика. Год спустя во время лекции в Королевском институте Джеймс представил коллегам первую в мире цветную фотографию, идея которой возникла у него ещё в 1855 году. Она была изготовлена вместе с фотографом Томасом Саттоном. Сперва было получено три негатива цветной ленты на стекле, покрытом фотографической эмульсией (коллодий). Негативы сняли через зелёный, красный и синий фильтры (растворы солей различных металлов). Затем негативы освещали через те же фильтры, после чего удалось получить цветное изображение. Кстати, опыт Максвелла воссоздали спустя почти сто лет назад сотрудники фирмы «Кодак». Принцип ученого использовали еще долгие годы.