Τζέιμς Κλερκ Μάξγουελ: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

Περιεχόμενο που διαγράφηκε Περιεχόμενο που προστέθηκε
Διορθώθηκαν μεταφραστικά σφάλματα.
Γραμμή 150:
Δουλεύοντας περαιτέρω σε αυτό το πρόβλημα, ο Μάξγουελ έδειξε ότι οι εξισώσεις προβλέπουν την ύπαρξη κυμάτων ταλάντωσης ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων που ταξιδεύουν μέσω κενού με μια ταχύτητα που θα μπορούσε να προβλεφθεί από απλά ηλεκτρικά πειράματα; χρησιμοποιώντας τα διαθέσιμα για την εποχή δεδομένα, ο Μάξγουελ υπολόγισε ταχύτητα 310,740,000&nbsp;[[μέτρο|μέτρα]]/[[δευτερόλεπτο]]. Στην εργασία του το 1864 «Μια δυναμική θεωρία ηλεκτρομαγνητικού πεδίου» ο Μάξγουελ έγραψε: «Η συμφωνία των αποτελεσμάτων φαίνεται να δείχνει ότι το φως και ο μαγνητισμός είναι επιδράσεις της ίδιας ουσίας, και ότι το φως είναι μια ηλεκτρομαγνητική διαταραχή που διαδίδεται μέσω του πεδίου, σύμφωνα με τους ηλεκτρομαγνητικούς νόμους».<ref name=ADTEF/>
 
Οι διάσημες εξισώσεις του, στη μοντέρνα μορφή τεσσάρων μερικών διαφορικών εξισώσεων, πρωτοεμφανίστηκαν σε πλήρως ανεπτυγμένη μορφή στο βιβλίο του ''[[Μια πραγματεία για την ηλεκτρική ενέργεια και τον μαγνητισμό]]'' το 1873. Η περισσότερη από τη δουλειά έγινε από τον Μάξγουελ στο Γκλένλεαρ κατά τη διάρκεια της περιόδου μεταξύ της θέσης του στο Λονδίνο και την ανάληψη της θέσης του Κάβεντις.<ref name=mactutor/> Ο Μάξγουελ εξέφρασε τον ηλεκτρομαγνητισμό σε αλγεβρικά τετράνια και κατέστησε το ηλεκτρομαγνητικό δυναμικό πυρήνα της θεωρίας του.{{citation needed|date=Μάρτιος 2013}} Το 1881, ο [[Όλιβερ ΧέβισαιντΧέβισαϊντ]] αντικατέστησε το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο δυναμικού του Μάξγουελ με «πεδία δυνάμεως» ως κέντρο της ηλεκτρομαγνητικής θεωρίας. Ο ΧέβισαιντΧέβισαϊντ μείωσε την πολυπλοκότητα της θεωρίας του Μάξγουελ σε τέσσερεις [[διαφορικές εξισώσεις]], γνωστές σήμερα συλλογικά ως Νόμοι του Μάξγουελ ή [[Εξισώσεις του Μάξγουελ]]. Σύμφωνα με τον ΧέβισαιντΧέβισαϊντ, το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο δυναμικού ήταν αυθαίρετο και έπρεπε να «δολοφονηθεί».<ref>{{cite thesis |type=Ph.D. |first=B. J. |last=Hunt |title=The Maxwellians |publisher=The Johns Hopkins University |year=1984 |pages=116–117}}</ref> Η χρήση των βαθμωτών και διανυσματικών δυναμικών είναι σήμερα πρότυπο για την επίλυση των εξισώσεων του Μάξγουελ.<ref>{{harvnb|Eyges|1972|p=section 11.6.}}</ref>
 
Λίγα χρόνια αργότερα υπήρξε μια συζήτηση μεταξύ του ΧέβισαιντΧέβισαϊντ και του [[Πίτερ Γκούθρι Τέητ]] για τα σχετικά οφέλη της [[διανυσματικήΔιανυσματική ανάλυση|διανυσματικής ανάλυσης]] και των [[τετράνιοTετράνιο|τετρανίων]]. Το αποτέλεσμα ήταν η συνειδητοποίηση ότι δεν υπήρχε ανάγκη για τις μεγαλύτερες φυσικές ιδέες που παρέχονται από τα τετράνια αν η θεωρία ήταν καθαρά τοπική, και η διανυσματική ανάλυση έγινε κοινός τόπος.<ref>{{harvnb|Barrett|Grimes|1995|pp=7–8}}</ref> Ο Μάξγουελ αποδείχτηκε σωστός, και η ποσοτική σύνδεση μεταξύ του φωτός και του ηλεκτρομαγνητισμού θεωρείται ένα από τα μεγάλα επιτεύγματα του 19ου αιώνα στη [[μαθηματική φυσική]].
 
Ο Μάξγουελ εισήγαγε επίσης την έννοια του ''ηλεκτρομαγνητικού πεδίου'' σε αντίθεση με τις δυναμικές γραμμές που περιέγραψε ο Φαραντέη. Με την κατανόηση της διάδοσης του ηλεκτρομαγνητισμού ως ένα πεδίο που εκπέμπεται από ενεργά σωματίδια, ο Μάξγουελ μπόρεσε να προχωρήσει το έργο του σχετικά με το φως.{{citation needed|date=Μάρτιος 2013}} Εκείνη την εποχή o Mάξγουελ πίστευε ότι η διάδοση του φωτός απαιτούσε ένα μέσο για τα κύματα, αποκαλούμενο [[φωτοφόρος αιθέρας]].{{citation needed|date=Μάρτιος 2013}} Με τον καιρό, η ύπαρξη τέτοιου μέσου, που να διαπερνά όλο το χώρο και όμως προφανώς μη ανιχνεύσιμου με μηχανικά μέσα ,αποδείχθηκε αδύνατο να συμβιβαστεί με πειράματα, όπως το [[Πείραμα των Μάικελσον και Μόρλεϋ]]. Επιπλέον, φαινόταν να απαιτεί ένα απόλυτο πλαίσιο αναφοράς στο οποίο οι εξισώσεις ίσχυαν, με το δυσάρεστο αποτέλεσμα ότι οι εξισώσεις άλλαζαν μορφή για ένα κινούμενο παρατηρητή. Αυτές οι δυσκολίες ενέπνευσαν τον [[Άλμπερτ Αϊνστάιν]] να σχηματίσει τη [[Ειδική σχετικότητα|θεωρία της ειδικής σχετικότητας]] με την οποία καταργήθηκε η απαίτηση ενός ακίνητου φωτοφόρου αιθέρα.{{citation needed|date=March 2013}}