James Clerk Maxwell Foundation - James Clerk Maxwell Foundation
Koordinater : 55.9552115 ° N 3.2057056 ° W 55 ° 57′19 ″ N 3 ° 12′21 ″ V /
James Clerk Maxwell Foundation er en registrert skotsk veldedighet som ble opprettet i 1977. Ved å støtte fysikk og matematikk hedrer den en av de største fysikerne, James Clerk Maxwell (1831–1879), og samtidig som den prøver å øke bevisstheten og tilliten til vitenskapen . Det har et lite museum i Maxwells fødested. Dette museet eies av stiftelsen.
Hensikt
James Clerk Maxwell Foundation har som mål å øke den offentlige bevisstheten om de mange vitenskapelige fremskrittene Maxwell har gjort i løpet av hans levetid, og å fremheve deres betydning i verden i dag. Den oppsummerer Maxwells mange innovative tekniske fremskritt og viser Maxwells families historie på Maxwells fødested. Stiftelsen deler ut tilskudd og premier og støtter matematiske utfordringer som skal oppmuntre unge studenter til å studere som matematikere, forskere og ingeniører og bli ledere i verden.
Historie
James Clerk Maxwell Foundation ble dannet i 1977 av avdøde Sydney Ross, professor i kolloidal kjemi ved Rensselaer Polytechnic Institute i New York , USA. Ross ble født i Skottland, og han arvet penger fra sin avdøde fars whiskyvirksomhet, Ross, Campbell Ltd.
I 1993 kjøpte stiftelsen 14 India Street, Edinburgh, fødestedet til Maxwell.
Siden 1993 har huset blitt pusset opp til sin opprinnelige standard, og det er utviklet et lite museum som inneholder Maxwells familie, liv og vitenskapelige fremskritt. Disse har resultert i at Maxwell nå ble anerkjent som den mest kjente forskeren i tiden mellom Newton og Einstein.
Maxwells fødested
Maxwell ble født på 14 India Street 13. juni 1831. Dette rekkehuset i fire etasjer har 3-4 rom i hver etasje. Stiftelsen overlater kjelleren og toppetasjen til leietakere og opprettholder et beskjedent museum på bakken og i første etasje som kan åpnes for besøk etter avtale.
Maxwells far, John Clerk Maxwell fra Middlebie , hadde tidligere arvet land på Corsock i Galloway, og han delte tiden sin mellom Galloway og byhuset hans fra 1820 -årene i Edinburghs New Town. I 1830 begynte John Clerk Maxwell å bygge et nytt hus på Corsock -gården hans og skulle senere gi dette navnet Glenlair House . Kontorist Maxwell -familien flyttet permanent til Glenlair da James var to år gammel. Maxwells mor døde da han bare var åtte år gammel, og to år senere kom han tilbake til Edinburgh for å gå på skole ved Edinburgh Academy .
Maxwell studerte ved University of Edinburgh og University of Cambridge, og karrieren hans fulgte professorstillinger ved Marischal College Aberdeen, King's College London og University of Cambridge. Mens han var i Aberdeen , giftet Maxwell seg med rektorens datter Katherine Dewar .
Museum
Den restaurerte entreen inneholder en kopi av bysten av Maxwell av Charles d'Orville Pilkington Jackson , originalen ligger på Marischal College, Aberdeen. The Milestone i elektroteknikk og databehandling plakett av American Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) feirer Maxwells bidrag til elektromagnetisk teori. Her vises en tidslinje som starter med Maxwells liv og går opp til i dag, hvor Maxwells elektromagnetikk er sentralt i ytelsen til mobiltelefoner , GPS og radar .
Utstillingsrom
Dette rommet, opprinnelig spisestuen, inneholder flere familieportretter: en kopi av James Clerk Maxwell av Lowes Cato Dickinson som ligger i Trinity College, Cambridge; og av Maxwells far, John Clerk Maxwell. Tidlige pasteller fra Cay's, morens familie, av Maxwells onkler, Robert og John , hans tante Jane og Maxwells mor Frances Cay. Disse er av Maxwells mors bestemor, Elizabeth Cay , det er også et portrett i oljer, etter Sir Henry Raeburn , av Elizabeths ektemann Robert Hodshon Cay av Maxwells fetter, Isabella Cay (1850–1934). Det siste portrettet er av Maxwells livslange venn og vitenskapelige kollega Peter Guthrie Tait som var professor i naturfilosofi ved Edinburgh University.
En av Maxwells store tekniske fremskritt er det første fullprosjekterte bildet som ble produsert på et tidspunkt da bare svart-hvitt fotografering var kjent. Projiseringen av dette fargede bildet på en skjerm ble kjent demonstrert i 1861 ved Faradays Royal Institution i London. I dette, grunnlaget for praktisk talt alle praktiske fargeprosesser, laget han tre svart-hvite fotografiske plater som ble fotografert gjennom henholdsvis røde, grønne og blå filtre. Deretter brukte han tre magiske lykter for å legge disse tre svart-hvitt-bildene, hver projisert gjennom de samme røde, grønne og blå filtrene, for å produsere det første fargebildet av 'tartan-båndet'. Denne produksjonen av fargebilder brukes fremdeles i dag i utskrift, digitalkameraer, fjernsyn og datamaskiner.
Kopien av Maxwells fargeboks, som han brukte til å kvantitativt analysere og syntetisere lyse farger for å underbygge observasjonene hans om fargeblanding og fargeoppfatning (og dermed utvide Newtons arbeid med optikk), ble produsert i Cavendish Laboratory , Cambridge University.
Maxwells mest berømte bidrag var å utlede likningene for elektromagnetikk ( Maxwells ligninger ). I sitt papir fra 1865, A Dynamical Theory of the Electromagnetic Field , definerte Maxwell elektromagnetikk i form av 20 ligninger, senere oppsummert i sin bok 1873 Treatise on Electricity and Magnetism . Hendrik Lorentz tolket disse deretter på nytt som de grunnleggende likningene for elektrodynamikk og Oliver Heaviside utviklet notasjonen vi bruker i dag.
Teorien bak Maxwells ligninger var den første store foreningsteorien om naturkreftene da denne teorien forente de elektriske og magnetiske feltene. En person som står stille kan bare oppleve et elektrisk felt, men en person som er i relativ bevegelse kan oppleve en elektrisk strøm og et magnetfelt. Dermed kan det ene feltet (kalt det elektromagnetiske feltet) vises i forskjellige former.
I sitt berømte 'Special Relativity' -papir fra 1905 viste Albert Einstein at Maxwells ligninger var invariante under en Lorentz -transformasjon (i motsetning til en galileisk transformasjon) og blant annet brukte dette beviset for å støtte hans' relativitetsteori 'om at Lorentz -transformasjonen var den sanne transformasjonen av naturen (mellom synspunktene til to observatører, den ene beveger seg med konstant hastighet og retning i forhold til hverandre).
På skjermen er en kopi av en del av balansen i Maxwells apparat for å måle forholdet mellom elektromagnetiske og elektrostatiske enheter for elektrisk ladning. Maxwell viste matematisk at den numeriske verdien av dette forholdet var lik hastigheten til elektromagnetiske bølger. Maxwell erkjente at hastigheten til elektromagnetiske bølger (avledet fra ligningene hans) også var lik lysets hastighet målt av Fizeau og som tidligere målt på 1600 -tallet av Ole Roemer . I sitt papir fra 1865 uttalte Maxwell de udødelige ordene "... det ser ut til at vi har sterk grunn til å konkludere med at selve lyset (inkludert strålevarme og andre strålinger hvis det er noen) er en elektromagnetisk forstyrrelse i form av bølger som forplanter seg ... i henhold til de elektromagnetiske lovene" . Dette ble uttalt av nobelprisvinneren fysikeren Richard Feynman i 1964 for å være den mest fantastiske konklusjonen av teoretisk fysikk fra 1800-tallet!
Vitrineskapet viser noen få sider, på lån fra The Edinburgh Academy , av Maxwells arbeid med ovale kurver, der Maxwell forenklet tidligere arbeid av René Descartes . Han presenterte dette arbeidet for Royal Society of Edinburgh (eller rettere sagt professor Forbes gjorde som Maxwell, da 14 år gammel, ble ansett som for ung!). Maxwells andre vitenskapelige papir "The Theory of Rolling Curves" ble skrevet i en alder av 17 år mens han var på universitetet i Edinburgh. Kabinettet viser her 3 av Maxwells medaljer: Rumford -medaljen i 1860 fra Royal Society for fargesammensetning, Keith -medaljen fra 1871 fra Royal Society of Edinburgh for styrker og rammer i strukturer, og Volta -medaljen fra 1878 fra University of Pavia , da han ble tildelt en æresgrad.
Biblioteket
Dette rommet (opprinnelig John Clerk Maxwells forretningskontor da han praktiserte som talsmann i Edinburgh) inneholder veggdisplayer som feirer Maxwells andre viktige vitenskapelige prestasjoner: arbeidet hans med guvernører for maskinhastighetskontroll; Maxwell - Boltzmann -distribusjon og hans bidrag til statistisk fysikk; oppdagelse av formen til Saturns ringer ; bidra til komiteen som definerte Ohm ; gjensidige figurer eller rammer for utforming av konstruksjoner som tak og broer. Det siste settet med veggpaneler beskriver friser på Edinburgh -statuen hans som plasserer Maxwells bidrag i kontekst mellom Newton og Einstein. Biblioteket inneholder også et utvalg bøker om Maxwell, Newton, Lord Kelvin , Michael Faraday etc.
Trappen
Graveringene på trappveggene er fra Sir John Herschels samling kjøpt av vår grunnlegger, Sydney Ross. De prøver historien om vitenskap og matematikk fra Copernicus og fremover, og ankommer Maxwells samtidige Michael Faraday og Lord Kelvin.
Øvre utstillingsrom
Det øvre utstillingsrommet er annekset til den opprinnelige salongen, og det var i dette rommet James Clerk Maxwell ble født i 1831. Det viser materiale som omhandler familien Clerk , Maxwells barndom, tidlige liv og karriere, inkludert noen av hans poesi . Det er en gjengivelse av William Dyce -portrettet av James og hans mor, fra Birminghams kunstgallerier (Dyce var broren til Maxwells tante). Hovedvisningen her er akvareller av Maxwells fetter Jemima Wedderburn . Jemima giftet seg senere med Hugh Blackburn , professor i matematikk ved Glasgow University og en kollega av Lord Kelvin.
Konferanserom
Konferanserommet, opprinnelig salongen, som brukes til mottakelser og seminarer, inneholder et latinsk epigram som kan oversettes til: Fra dette fødestedet er navnet hans nå utbredt - over hele jordkloden og til og med til stjernene. Det store maleriet her (av Lady Lucinda L. Mackay) er av en nær nabo, nobelprisvinneren og stiftelsens æresbeskytter, professor Peter Higgs , hvis forskning førte til søket i Large Hadron Collider for å bekrefte eksistensen av Higgs boson .