Здравствуйте, господин Ампер

Максвелл

единица магнитного потока. Была названа в честь английского физика Джеймса Клерка Максвелла.

1 максвелл — это магнитный поток через площадку 1 см², расположенную перпендикулярно к однородному магнитному полю с индукцией 1 гаусс.

максвелл — запрещенная единица. В настоящее время используется единица магнитного потока вебер (Вб).

1 Мкс = 10^-8 Вб.

Джеймс Клерк Максвелл родился 13 ноября 1831 г. в г, Гленлейр (Шотландия) в семье юриста. Среднее образование получил в Академии в Эдинбурге. Уже в пятнадцатилетием возрасте он представил Эдинбургскому королевскому обществу свою первую научную работу «О механическом вычерчивании овалов». В 1847 г. он начал изучать математику и физику в Эдинбургском университете, а затем завершил образование получением звания бакалавра в Кембридже.

С 1856 г. Максвелл начал преподавать физику в Абердинском университете, а вскоре стал профессором физики в Королевском колледже в Лондоне. В этом же году он опубликовал свою первую научную работу, посвященную электромагнитным явлениям, но на время своей деятельности в Абердине прервал эти исследования. Было опубликовано еще несколько его статей из области физиологической оптики, за которые Лондонское королевское общество наградило его в 1860 г. медалью Румфорда. Он также занимался исследованием колец Сатурна и получил премию имени английского астронома Адамса.

Велика заслуга Максвелла в развитии кинетической теории газов. Он открыл статистическую закономерность в теории газов, а более поздние работы других ученых подтвердили ее всеобщность. Результатом исследований по кинетической теории газов явилась работа «Теория тепла», которая была опубликована в 1877 г.

В 1865 г. после тяжелой болезни он отправился на отдых в свое родовое имение в Шотландии, где полностью посвятил себя научной работе. Здесь же он начал писать свой знаменитый труд «Трактат по электричеству и магнетизму».

Уже в предыдущих работах Максвелл ввел понятие о токе смещения в диэлектрике и сделал наброски механической модели электрического поля. В работе «Динамическая теория электромагнитного поля» он дал полную развернутую математическую формулировку теории электромагнитного поля, в которой доказывалось существование электромагнитных волн. Самым главным достоинством этой работы была математически разработанная электромагнитная теория природы света.

Максвелл показал, что колебания электромагнитной волны поперечны, и вывел формулу скорости распространения электромагнитных волн. Сравнивая скорости этих волн со скоростью света, он пришел к выводу, что «совпадение результатов указывает, по-видимому, на то, что свет и электромагнетизм являются проявлением свойств одной и той же субстанции и что свет является электромагнитным возбуждением, распространяющимся в соответствии с законами электромагнетизма».

В 1871 г. Максвелл принял приглашение занять место профессора экспериментальной физики в Кембриджском университете. Велика заслуга Максвелла в организации всемирно известной физической лаборатории Кавендиша, первым шефом которой он стал. В 1873 г. вышли два тома «Трактата по электричеству и магнетизму», в которых было обобщено все, что было известно до него и что он сам сделал в области электромагнитных явлений. Но основная его заслуга состоит в том, что в физике была принята его идея об одинаковой природе света и электромагнитных волн. И хотя его представление об электромагнитном поле как о «динамичном световом эфире» оказалось позднее несостоятельным, оно имело определенное значение для более быстрого развития и решения теоретических проблем физики.

После 1873 г. состояние здоровья Максвелла начало ухудшаться. Он умер 5 ноября 1879 г. в Кембридже.

* * *

Хотя был уже май, холодный ветер и дождь заставляли прохожих поплотнее закутываться в плащи. Но неприветливая погода не вызывала особого раздражения. Лондонцы уже привыкли к капризам погоды.

К дому с богатой колоннадой на Албемарл Стрит съезжались экипажи. Они привозили солидных пожилых мужчин, пешком приходили более молодые мужчины со своими супругами или без них. Плакаты на фронтоне здания сообщали о том, что сегодня в Лондонском королевском обществе состоится лекция Джеймса Клерка Максвелла, профессора физики Королевского колледжа. Тема лекции «О теории трех основных цветов» привлекла лучшие умы английской науки, так что зал быстро заполнился до отказа.

В этой лекции Максвелл решил представить окончательное доказательство справедливости своей трехкомпонентной теории. Уже давно было известно, что все цвета и различные их оттенки можно получить комбинацией трех так называемых основных цветов. Вопрос состоял в том, какие три цвета являются основными, и в этом мнения ученых расходились.

Максвелл попросил помощи у Томаса Саттона, одного из самых опытных фотографов того времени и редактора книги «Заметки о фотографии».

Предложение сделать цветную фотографию настолько удивило Саттона, что он его сразу же без раздумий отверг. Больших усилий и много времени потребовалось Максвеллу, чтобы убедить знаменитого фотографа принять участие в своем опыте.

Решено было на фоне черного бархата сфотографировать бант, связанный из трехцветной ленты. Работа была проведена при ясном солнечном освещении, фотографирование производилось трижды, каждый раз с другим фильтром. В качестве фильтра был использован плоский стеклянный сосуд. Первый раз его заполнили раствором хлорида меди, имеющим светло-зеленый цвет. При втором фотографировании был использован голубой раствор сернистой меди. Третий негатив был сделан через красный раствор цианистого железа.

В лекционном зале стояли три большие лампы, к которым были прикреплены тяжелые стеклянные позитивы фотографий. Перед линзами каждой лампы закрепили те же фильтры, которые использовались при фотографировании, — зеленый, голубой и красный.

Только что Максвелл изложил присутствующим дамам и господам суть своей трехкомпонентной теории. Из нее вытекало, что основными цветами, с помощью которых можно получить все остальные цвета, являются именно красный, голубой и зеленый.

Вам необходимо доказательство? Пожалуйста! Максвелл подал знак Саттону и ассистентам, чтобы те зажгли горелки светильников Драммонда. Лампы разгорелись, давая белый с легким голубоватым оттенком свет. Наступил самый ответственный момент. Внезапно красные лучи первой лампы пересекли зал, затем в воздухе мелькнули зеленые и голубые. Три цветных изображения проецировались на белое полотно так, чтобы их очертания идеально совпали, и тогда… Все увидели цветное, удивительно натуральное изображение банта из трехцветной ленты, казалось, что его нарисовала чистыми красками кисть художника.

Буря аплодисментов означала полный триумф трехкомпонентной теории цвета. Однако в вихре восторженных поздравлений даже сам Максвелл не предполагал, что день 17 мая 1861 г. будет памятен не трехкомпонентной теорией, а тем, что при ее доказательстве впервые была показана миру цветная фотография.

* * *

Сто лет спустя в Лондоне проводилась научная конференция по случаю годовщины первой демонстрации цветной фотографии.

Ученым чудом удалось приобрести сохранившиеся негативы Максвелла, и в связи с этим было решено точно воспроизвести все условия опыта. Специалистам пришлось изготовить особые, малочувствительные фотографические пластинки с невероятно плохими цветными характеристиками. Химики приготовили растворы тех же самых солей для цветных фильтров.

Результат опыта был поразителен. Ученые пришли к заключению, что при существующих в то время фотоматериалах было совершенно невозможно получить цветную фотографию. Фотографические пластинки Саттона оказались абсолютно нечувствительны и к зеленому цвету, и к красному…

Но ведь Максвелл действительно продемонстрировал цветную фотографию, и произошло это в присутствии столпов английской научной мысли. Необходимо было продолжить поиск, и усилия в конце концов увенчались удивительным парадоксом: Максвелл не знал, что он фотографировал в голубом и невидимом ультрафиолетовом свете. Третьим компонентом был зеленый цвет, который находился «внутри голубого». Вместо трех основных Цветов, сочетание которых продемонстрировал Максвелл, эффект цветной фотографии был вызван другими тремя цветами.

Так Максвеллу удалось с помощью исключительно счастливого стечения обстоятельств продемонстрировать цветную фотографию по крайней мере на пятнадцать лет раньше, чем это вообще стало возможным в результате создания фотографических эмульсий.

Максвеллу было в это время 30 лет. Он был молод, энергичен и смел. В таком возрасте удается и невозможное…

* * *

В физическую лабораторию Кавендиша в Кембриджском университете Максвелл ходил ежедневно. Он обходил всех, но надолго нигде не задерживался. Погруженный в собственные мысли, он даже иногда не слышал студентов, которые обращались к нему с вопросами. Поэтому для любого студента всегда было приятной неожиданностью, когда на следующий день профессор останавливался возле него:

— Кстати, вчера вы мне задали вопрос, я подумал над ним и могу вам сказать, что…

Нет необходимости подчеркивать, что ответ был исчерпывающим. Максвелл всегда стремился к тому, чтобы в том, что он им советует, студенты не видели никакого назидания. Только совет.

Чтобы посещения лаборатории сделать менее официальными, он почти всегда являлся туда со своим псом. Звали его Тоби, он был привезен еще из Гленлейра.

— Я чувствую себя необычайно глупо, если гуляю без собаки, — любил повторять Максвелл.

Тоби отлично ориентировался в лаборатории. Когда неподалеку от него начинали потрескивать разряды, он ворчал и проявлял признаки беспокойства. Успокаивался он лишь после того, как хозяин его гладил. Хозяину было дозволено все, даже прикреплять на его шею электроды. При этом Тоби тихонько ворчал, но только так, для вида.

Когда кто-то обнаружил в заметках Генри Кавендиша запись о том, что собачий мех при трении вызывает большие электрические разряды, чем кошачий мех, Тоби должен был в лаборатории защитить честь собачьего рода. Обычно его усаживали на изолированную подложку и начинали тереть кошачьим мехом. Тоби терпел все это лишь из любви к хозяину и в душе надеялся, что когда-нибудь все это кончится.

— Лучше живой пес, чем мертвый лев! — сказал однажды Максвелл и прекратил все опыты на своем любимце. Правда, это случилось после того, как удалось выяснить, что Кавендиш был прав.

Тоби был единственным, кто имел привилегию находиться в помещении в то время, когда хозяин ставил опыты. Максвелл работал всегда с упоением, часто забывая обо всем на свете. Во время работы он любил насвистывать. Когда же он погружался в раздумья, то непроизвольно опускал руку туда, где сидел пес, поглаживал его и тихим голосом приговаривал:

— Тоби… Тоби… Тоби…