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词条 Maxwell
释义

麦克斯韦(1831~1879),生于爱丁堡,卒于剑桥,英国物理与数学家。十九世纪最伟大的物理学家,在物理史上足堪与牛顿、爱因斯坦齐名。 Maxwell 在苏格兰的乡间长大,8岁母亲即因癌症过世,与父亲关系融洽密切。他10岁进入 Edinbough Academy 就读,认识终生的好友化学家 Tate(他是结表的制作人)。

英国物理学家Maxwell

戚某曰,“Maxwell,精得像鬼一样的。”

十四岁时,Maxwell 就在爱丁堡皇家学会发表了他第一篇数学论文讨论卵形线 (oval) 与多焦点曲线,展现了他惊人的数学天赋。

1847年,Maxwell(与 Tate)进入爱丁堡大学就读,他持续发表数学与物理的论文,并广泛阅读 Cauchy、Fourier、Monge、Newton、Poisson、Taylor 的著作。 1850年他进入剑桥大学三一学院 (Trinity College),据他的数学老师 Hopkins 说 Maxwell 是他在剑桥见过的资赋优异生(包括 Tate、Stokes、Thomsom、Cayley)中的最优异者。

1854年 Maxwell 毕业获选为三一学院的 fellow,1856年因父亲生病,他申请回苏格兰 Marischal 学院任教。在这里,他完成他著名的土星环研究并因此获得 Adams 奖。他预测,如果土星环要稳定则它必然是由许多微小固体所构成,这个预测要等到廿世纪末 Voyager 太空船到达土星才证实。另外,在这段期间,他也完成他著名的色彩理论。

1859年,声望如日中天的 Maxwell 申请爱丁堡大学教职,却败于好友 Tate 之手,1860年他受聘为伦敦国王学院 (King's College) 的自然哲学与天文教授,开始他学术上丰硕的六年:

(1)1864年,在〈Dynamical Theory of The Electric Field〉中,Maxwell 提出描述电磁场之 Maxwell 方程,用四个偏微分方程概括一切电磁现象,事实上他由此计算出电磁波传递的速度等同于光速,因此断言光是一种电磁波。这个发现,是爱因斯坦思考狭义相对论的重要背景。另外,23年后,Hertz 在实验室中证实 Maxwell 的预测造出无线电波,开启了廿世纪这个无线电时代。

(2)在〈Illustrations of Dynamical Theory of Gases〉中他开始发展现代气体动力论的想法,用微观分子的统计行为解释宏观的气体性质。1866年他与 Boltzmann 独立地获得所谓的 Maxwell-Boltzmann 分布定律。后来他考虑热力学的统计解释,导致有名的「Maxwell 精灵」诡论,并启发後世关于熵与讯息的关联。

1865年,Maxwell 辞去了国王学院的教职,1871年才又接受剑桥大学聘任为物理系的 Cavendish 教授。Maxwell 是一个对实验相当在行的物理学家,在国王学院期间他曾经督导测量电磁单位的实验工作,在剑桥他受命设计并监督知名的 Cavendish 实验室的建造。

1879年他的健康逐渐恶化,11月卒于剑桥,葬于英格兰。

1931年在 Maxwell 百年冥诞的纪念会上,爱因斯坦阐明 Maxwell 工作的重要性:

……(他的工作)是自牛顿以来,物理学上影响最深远与丰硕的工作。

生平

麦克斯韦1831年6月13日生于英国爱丁堡,1847~1850年于爱丁堡大学学习。1850~1854年进入剑桥三一学院攻读数学。1856~1860年担任阿伯丁郡的马里查尔学院教授。1860~1865年在伦敦英皇学院执教,并从事气体运动理论的研究。1860年成为英国皇家学会院士。1871年任剑桥大学教授,创建并领导了英国第一个专门的物理实验室卡文迪许实验室。

贡献与评价

麦克斯韦的主要贡献是建立了麦克斯韦方程组,创立了经典电动力学,并且预言了电磁波的存在,提出了光的电磁说。麦克斯韦是电磁学理论的集大成者。他出生于电磁学理论奠基人法拉第提出电磁感应定理的1831年,后来又与法拉第结成忘年之交,共同构筑了电磁学理论的科学体系。物理学历史上认为牛顿的经典力学打开了机械时代的大门,而麦克斯韦电磁学理论则为电气时代奠定了基石。1931年,爱因斯坦在麦克斯韦百年诞辰的纪念会上,评价其建树“是牛顿以来,物理学最深刻和最富有成果的工作。

主要成就

麦克斯韦-玻尔兹曼分布

麦克斯韦-玻尔兹曼分布是一个概率分布,在物理学和化学中有应用。最常见的应用是统计力学的领域。任何(宏观)物理系统的温度都是组成该系统的分子和原子的运动的结果。这些粒子有一个不同速度的范围,而任何单个粒子的速度都因与其它粒子的碰撞而不断变化。然而,对于大量粒子来说,处于一个特定的速度范围的粒子所占的比例却几乎不变,如果系统处于或接近处于平衡。麦克斯韦-玻尔兹曼分布具体说明了这个比例,对于任何速度范围,作为系统的温度的函数。它以詹姆斯·克拉克·麦克斯韦和路德维希·玻尔兹曼命名。

麦克斯韦方程组

麦克斯韦方程组是英国物理学家詹姆斯·麦克斯韦在19世纪建立的一组偏微分方程,描述电场、磁场与电荷密度、电流密度之间的关系。它含有的四个方程分别为:电荷是如何产生电场的高斯定理;论述了磁单极子的不存在的高斯磁定律;电流和变化的电场是怎样产生磁场的麦克斯韦-安培定律,以及变化的磁场是如何产生电场的法拉第电磁感应定律。从麦克斯韦方程组,可以推论出光波是电磁波。麦克斯韦方程组和洛伦兹力方程共同形成了经典电磁学的完整组合。

1865年,麦克斯韦建立了最初形式的方程组,由20个等式和20个变量组成。他在1873年尝试用四元数来表达,但未成功。当代使用的数学表达式是由奥利弗·赫维赛德和约西亚·吉布斯于1884年使用矢量分析的形式重新表达的。

麦克斯韦妖

麦克斯韦妖是在物理学中假想的恶魔,能探测并控制单个分子的运动,于1871年由英国物理学家麦克斯韦为了说明违反热力学第二定律的可能性而设想的。当时麦克斯韦意识到自然界存在着与熵增加相拮抗的能量控制机制。但他无法清晰地说明这种机制。他只能诙谐地假定一种“恶魔”,能够按照某种秩序和规则把作随机热运动的微粒分配到一定的相格里。麦克斯韦恶魔是耗散结构的一个雏形。

可以简单的这样描述,一个绝热容器被分成相等的两格,中间是由“恶魔”控制的一扇小“门”,容器中的空气分子作无规则热运动时会向门上撞击,“门”可以选择性的将速度较快的分子放入一格,而较慢的分子放入另一格,这样,其中的一格就会比另外一格温度高,可以利用此温差,驱动热机做功。

这是第二类永动机的一个范例,忽略了对分子运行状态进行判断所需能量以及“门”开合所要消耗的能量,因此这个模型是不可能成立的。(但是,最新科技证明,这是可能成立的,因为这需要一些能量)(参见«环球科学»2011.5 p.76-p.81)

麦克斯韦应力张量

在电磁学里,麦克斯韦应力张量(Maxwell stress tensor)是描述电磁场带有之应力的二阶张量。麦克斯韦应力张量可以表现出电场力、磁场力和机械动量之间的相互作用。对于简单的状况,例如一个点电荷自由地移动于均匀磁场,应用洛伦兹力定律,就可以很容易地计算出点电荷所感受的作用力。但是,当遇到稍微复杂一点的状况时,这很普通的程序会变得非常困难,方程洋洋洒洒地一行又一行的延续。因此,物理学家通常会聚集很多项目于麦克斯韦应力张量内,然后使用张量数学来解析问题。

麦克斯韦方程组

麦克斯韦方程组是麦克斯韦(James Clerk Maxwell)建立的描述电场与磁场的四个方程。方程组的微分形式,通常称为麦克斯韦方程。 在麦克斯韦方程组中,电场和磁场已经成为一个不可分割的整体。该方程组系统而完整地概括了电磁场的基本规律,并预言了电磁波的存在。

麦克斯韦提出的涡旋电场和位移电流假说的核心思想是:变化的磁场可以激发涡旋电场,变化的电场可以激发涡旋磁场;电场和磁场不是彼此孤立的,它们相互联系、相互激发组成一个统一的电磁场。麦克斯韦进一步将电场和磁场的所有规律综合起来,建立了完整的电磁场理论体系。这个电磁场理论体系的核心就是麦克斯韦方程组。

麦克斯韦方程组在电磁学中的地位,如同牛顿运动定律在力学中的地位一样。以麦克斯韦方程组为核心的电磁理论,是经典物理学最引以自豪的成就之一。它所揭示出的电磁相互作用的完美统一,为物理学家树立了这样一种信念:物质的各种相互作用在更高层次上应该是统一的。另外,这个理论被广泛地应用到技术领域。

ansoft maxwell

maxwell是主要建立在maxwell方程基础上的,有限元分析软件。

MAXWELL 2D:

工业应用中的电磁元件,如传感器,调节器,电动机,变压器,以及其他工业控制系统比以往任何时候都使用

得更加广泛。由于设计者对性能与体积设计封装的希望,因而先进而便于使用的数字场仿真技术的需求也显著的增长。在工程人员所关心的实用性及数字化功能方面,Maxwell 的产品遥遥领先其他的一流公司。Maxwell 2D 包括交流/ 直流磁场、静电场以及瞬态电磁场、温度场分析,参数化分极;以及优化功能。此外,Maxwel2D 还可产生高精度的等效电路模型以供A n s o f t 的SIMPLORER模块和其它电路分析工具调用。

MAXWELL 3D:

向导式的用户界面、精度驱动的自适应剖分技术和强大的后处理器时的Maxwell 3D成为业界最佳的高性能三维电磁设计软件。可以分析涡流、位移电流、集肤效应和邻近效应具有不可忽视作用的系统,得到电机、母线、变压器、线圈等电磁部件的整体特性。功率损耗、线圈损耗、某一频率下的阻抗(R和L)、力、转矩、电感、储能等参数可以自动计算。同时也可以给出整个相位的磁力线、B和H分布图、能量密度、温度分布等图形结果

美国节奏蓝调歌手Maxwell

全名Maxwell Rivera是位道地的纽约客,同时流有波多黎各和印地安血统,虽然从小

在教堂的唱诗班中演出,却没有让Maxwell正视看待音乐这条路,一直折腾到 17岁,利用朋友送的廉价卡西欧键盘开始尝试创作,受到80年代节奏蓝调的影响,随即一脚踏进音乐之途。1991年在纽约各大Club演出,经过三年的琢磨,于1994年顺利签入Columbia国际唱片旗下。散发浓郁Neo-Soul媚惑情调,灵韵穿绕如丝绸般超乎想像的舒适感受,赢得四座黑人音乐最高荣誉Soul Train奖项加冕、连续四届葛莱美的提名肯定。

Maxwell是来自纽约的节奏蓝调性灵歌手,以一头蓬松的头发及其浪漫感性、丰沛情感建构的音乐观在乐坛卓然自成一格。96年步入乐坛发行首张专辑「Maxwell‘s Urban Hang Suite」,旋即专辑与单曲「Ascension(Don’t Ever Wonder)」双双打入全美节奏蓝调榜Top 10,并且获得“滚石”杂志乐评票选为「最佳节奏蓝调艺人」,”时代杂志”亦将这张专辑选做1996年十大最杰出专辑之一,进而荣获葛莱美奖「最佳节奏蓝调专辑」奖项的提名。而在97年“Soul Train(灵魂列车)”音乐奖中,Maxwell更是抱走叁项大奖:「最佳节奏蓝调/灵魂乐男性艺人单曲」、「最佳节奏蓝调/灵魂乐男性艺人专辑」,以及「最佳节奏蓝调/灵魂或饶舌乐新进艺人」等。由于首张专辑的杰出表现,使得Maxwell被视做九零年代末期Urban音乐最具代表性的人物。

音乐作品

热门歌曲
01 this woman's work 02 love you 03 know these things:shouldn't you 04 whenever wherever whatever 05 pretty wings 06 changed 07 noone 08 stop the world 09 get to know ya 10 welcome 11 cold 12 fistful of tears
专辑

专辑名称 发行时间 语言 试听专辑 详情

BLACKsummers'night 2009-07-01

唱片公司:Columbia Records专辑曲目(9)01 Bad habits 02 Cold 03 Pretty wings 04 Help somebody 05 Stop the world 06 Love you 07 Fistful of tears 08 Playing possum 09 Phoenix rise

embrya 1998-06-23

唱片公司:Columbia专辑曲目(11)01 Arroz con Pollo 02 Drowndeep: Hula 03 Each Hour Each Second Each Minute Each Day: Of My Life 04 Embrya 05 Everwanting: To Want You to Want 06 Gravity: Pushing to Pull 07 I'm You: You Are Me and We Are You (Pt. Me and You) 08 Know These Things: Shouldn't You 09 Luxury: Cococure 10 Matrimony: Maybe You 11 Submerge: Til We Become the Sun

随便看

 

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更新时间:2025/2/27 19:52:49