Les travaux de James Clerk Maxwell

Résumé du document

Parmi les principaux domaines de la physique, il y a l'électromagnétisme. Cette science est gouvernée par les quatre équations de Maxwell. Ces fameuses équations nous viennent d'un génie du 19e siècle : James Clerk Maxwell. Les équations n'ont pas été mises en doute par les plus récentes théories de la physique. Mieux, elles ont aidé à structurer la physique pendant plus d'un siècle. Maxwell m'intéresse car je serai étudiant en physique l'an prochain. Laissez-moi vous présenter l'homme, mais surtout l'oeuvre.

Extraits

[...] Ces fameuses équations nous viennent d'un génie du 19e siècle: James Clerk Maxwell. Les équations n'ont pas été mises en doute par les plus récentes théories de la physique. Mieux, elles ont aidé à structurer la physique pendant plus d'un siècle. Maxwell m'intéresse car je serai étudiant en physique l'an prochain. Laissez-moi vous présenter l'homme, mais surtout l'œuvre. L'homme est un mélange d'intelligence, d'imagination et de travail. James Clerk est né en 1831, en Écosse, d'une famille de la classe moyenne aisée. [...]

[...] Trois ans plus tard, il fréquente l'université de Cambridge. Il rencontre les plus grands scientifiques de l'époque, comme Kelvin et Stokes. Il devient professeur à l'Université d'Aberdeen en 1856. De 1860 à 1865, il est professeur à l'Université de Londres. Ensuite, il se retire sur son domaine en Écosse. C'est en 1873 qu'il écrit son traité d'électromagnétisme. Il meurt en 1879. Son œuvre le plus remarquable: l'électromagnétisme Ses travaux s'étendent sur plusieurs domaines de la physique et des mathématiques. Mais, son œuvre magistrale est la description complète de l'électromagnétisme en quatre équations seulement. [...]

[...] Voyons les équations: 2 dφ E dl = - dt 0 c B Loi d'induction de Faraday E dφ B dl = µ i + µ ε dt q φ E = E dA = ε0 φ B = B dA = 0 Théorème d'Ampère Théorème de Gauss (électricité) Théorème de Gauss pour e magnétisme Ses travaux en thermodynamique Une autre grande réalisation de Maxwell fut la théorie cinétique des gaz. La théorie est basée sur les distributions de vitesse des particules et sur le libre parcours moyen. C'est une théorie avec un haut niveau mathématique. Elle sert de base à la thermodynamique classique encore utile en génie aujourd'hui. Maxwell est venu mathématiser les descriptions de Carnot sur le fonctionnement des moteurs thermiques. De plus, la cinétique régit la théorie des réactions chimiques. Maxwell a donc oeuvré en chimie. [...]

[...] Ses Autres travaux en physique Maxwell a étudié plusieurs autres sujets. Par exemple, en faisant des calculs de physique mécanique, il déduit que les anneaux de Saturne sont des amas de particules. Il s'intéresse à l'optique et étudie la vision des couleurs chez l‘humain. Il propose la recherche d'une théorie unifiée de la physique: un problème que même Einstein n'a pu résoudre. Encore aujourd'hui, les théoriciens cherchent le champ unifié. Enfin, il faut ajouter à son oeuvre, l'invention de plusieurs instruments de laboratoire et d'applications technologiques. [...]