Tài liệu: Điện động lực học

Tài liệu
Điện động lực học

Nội dung

ĐIỆN ĐỘNG LỰC HỌC

 

Dù cho những phát minh của Maxwell trong thời kỳ ông ở Aberdeen có lớn lao đến đâu đi nữa thì người ta vẫn coi những thành tựu vĩ đại nhất của ông là lý thuyết điện từ trường được đúc kết hoàn chỉnh trong nhũng năm tháng ông ở Luân Đôn (1860 - 1865).

Chúng ta, hiện đang đứng ''trên vai những người khổng lồ'' (theo cách nói của Issaac Newton) ngày nay thật khó hình dung được lý thuyết điện động lực học của Maxwell thể hiện trong công trình gồm hai tập mang tên ''Luận về điện và từ'' (1873) đã gây ấn tượng đổi mới như thế nào với những người đương thời. Trong cuốn ''Lịch sử môn vật lý'', người được giải thưởng Nobel là Marx Lauer kể chuyện về một giáo sư vật lý người Đức đã gắng sức mong hiểu được cặn kẽ chuyên luận của Maxwell mà vẫn không hiểu nổi đến nỗi bị rối loạn thần kinh. Bác sĩ đã khuyên ông này nên quên môn vật lý một thời gian và điều trị bằng cách đi nghỉ ngâm mình trong nước. Khi những người thân mở va li của vị giáo sư để xem trước khi lên đường ông đã mang theo những đồ vật gì thì lại phát hiện ra cuốn ''Luận về điện và từ'' của Maxwell!

Giá trị cuốn “Luận về điện và từ” của Maxwell có thể đặt ngang hàng với những nguyên lý toán học...” của Newton. Những phương trình Maxwell đơn giản và sáng sủa, mô tả lại thế giới vô cùng phong phú của các hiện tượng điện từ. Trong lý thuyết của mình nhà bác học nêu lên những khái niệm mới như ''dòng điện chuyển dịch'' và “trong điện từ” đoán trước sự tồn tại của sóng điện từ và sự lan truyền của chúng với vận tốc ánh sáng. Hiện tượng ấy cho phép tác giả kết luận rằng ánh sáng là một dạng bức xạ điện từ.

Năm 1910, nhà toán học người Anh Henry Bateman lại mang lại ý nghĩa toán học chính xác cho vẻ đẹp của các phương trình Maxwell bằng cách cải biên phương trình, tuy vẫn giữ nguyên dạng các phương trình (các phép biến đổi này tạo ra cái gọi là nhóm bảo giác 15 tham số). Một phần của những biến đổi đó (phần tuyến tính) chính là nhóm Lorentz do Hendrik Antoon Lorentz đề xuất năm 1904 nên lấy tên ông này. Nhóm Lorentz sau này được nhà vật lý Đức có tên là Hermann Minkowski chứng minh là tổ hợp tất cả những chuyển động quay có thể có của không - thời gian bốn chiều( Điều đó có nghĩa là trong các phương trình Maxwell đã tiềm ẩn một dạng thức nào đó của lý thuyết tương đối của Einstein sau này.

Năm l879, sức khỏe của Maxwell giảm sút rõ rệt. Ông hiểu rất rõ ông mắc phải một căn bệnh hiểm nghèo đã giết chết mẹ ông: ung thư theo chẩn đoán. Thầy thuốc điều trị cho ông kể lại: ''Trong thời gian mang bệnh, đối mặt với thần chết ông vẫn điềm tĩnh như trước kia, tâm hồn thanh thản. Vài ngày sau khi về Cambridge bệnh tình trở nên trầm trọng đau đớn song ông vẫn không kêu ca... Thậm chí lúc gần lâm chung ông cũng không hề mất bình tĩnh. Trước khi mất 3 ngày ông hỏi còn sống được bao lâu nữa... Thì ra ông lo cho sức khỏe của người vợ đã suy sụp khá nhiều mấy năm gần đây. Trí tuệ của ông vẫn còn minh mẫn đến phút cuối cùng. Không một ai trong vô số bệnh nhân của tôi lúc lâm chung có thể đón nhận cái chết bình tĩnh và tỉnh táo như ông. Ngày 5 tháng 11 (năm 1879), ông ra đi nhẹ nhàng, thanh thản...''

Ai có được diễm phúc quen biết ông sẽ không bao giờ quên được một trí thông minh kiệt xuất với một nhân cách tuyệt vời. Với khoa học và cuộc đời ông đích thực là một con người chân chính.

 

 

HENRY CAVENDISH

Henry Cavendish (1731 -1810) là một nhân vật kỳ lạ nhất trong lịch sử khoa học. Ông vốn là nhà quý tộc giàu có, có họ hàng với công tước xứ Devonshire. Người cùng thời nhận xét ông là ''người thông thái nhất trong những người giàu có và giàu nhất trong những người thông thái''. Mẹ ông mất khi sinh đứa em thứ hai lúc ông hai tuổi. Năm 18 tuổi ông vào Đại học tổng hợp Cambridge nhưng sau đó thôi học khi chưa có bằng tốt nghiệp. Một thời gian sau ông chuyển tới ở với cha. Người cha là huân tước Charles, có kiến thức rộng, rất ham thích đề tài điện vốn là “mốt” lúc bấy giờ. Benjamin Franklin, nhà khoa học Mỹ nổi tiếng, một chính khách, đã viết về ngài Charles như sau: ''Chúng ta muốn nhà bác học đáng kính này thông báo với thế giới về rất nhiều các thí nghiệm ông đã tiến hành một cách cẩn thận''.

Ngài Henry không những tiếp tục hoài bão của cha mà còn thừa hưởng tính kín đáo không thích công bố các công việc của bản thân của cha. Ông sống kiểu ẩn dật, say sưa với các thí nghiệm khoa học. Không ít phát kiến của ông vượt qua mặt bằng khoa học thời ấy nhưng phần lớn không đến tay cộng đồng những người nghiên cứu. Chẳng hạn năm 1771, khi Cavendish phát hiện ra giữa các điện tích tồn tại một lực, tỉ lệ thuận với tích số các điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách. Mãi 14 năm sau, Charles Augustin Coulomb (1736 -1806) một nhà vật lý, một kỹ sư người Pháp lặp lại phát kiến này và từ đấy có định luật mang tên ông. Trước cả Faraday, Cavendish phát hiện ảnh hưởng của môi trường tới dung tích của tụ điện, và xác định hằng số điện môi của một vài hợp chất. Năm 1766, ông thu được khí hyđrô và khí cacbonic, chứng minh hyđrô nhẹ hơn không khí 11 lần (đúng ra là 14,3 lần). Năm 1781 ông xác định thành phần không khí và năm 1784 thành phần của nước. Trong một bài báo đăng năm 1785 Cavendish thông báo rằng 1/120 phần không khí không tham gia vào phản ứng với bất cứ cái gì. Bằng cách đó ông quan sát thấy sự hiện diện của một loại khí William Ramsay chỉ phát hiện được khí này vào cuối thế kỷ XIX.

Năm 1798, Cavendish khẳng định tính đúng đắn của định luật vạn vật hấp dẫn của Newton. Bằng chiếc cân xoắn do ông và John chế tạo, ông đã xác định lực hấp dẫn của hai quả cầu. Lần đầu tiên trong lịch sử ông tính được hằng số hấp dẫn, khối lượng và tỉ trọng Trái Đất (kết quả chính xác hơn của ông chỉ thu được vào năm 1837).

Năm 1871, hậu duệ của ông để tưởng nhớ con người vĩ đại này, đã xây dựng ở  Cambridge một phòng thí nghiệm mang tên ông. Đó là phòng thí nghiệm đầu tiên trong một viện nghiên cứu và giảng dạy độc lập về vật lý ở nước Anh. Viện trưởng viện này chính là J.C.Maxwell. Năm 1879 Maxwell cho xuất bản tác phẩm đầu tiên của Cavendish. Những bác học nổi tiếng đã tiếp tục truyền thống của ông và phát triển thêm nhiều mặt. Đó là J.W. Rayleigh, J. J. Thomson, E. Rutherford, W.L.Bragg...




Nguồn: bachkhoatrithuc.vn/encyclopedia/1127-02-633396342624218750/James-Clerk-Maxwell/Dien-dong-luc-hoc.htm


Chưa có phản hồi
Bạn vui lòng Đăng nhập để bình luận