БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (МА)

В исследованиях по электричеству и магнетизму (статьи «О фарадсевых силовых линиях», 1855—56; «О физических силовых линиях», 1861—62; «Динамическая теория электромагнитного поля», 1864; двухтомный фундаментальный «Трактат об электричестве и магнетизме», 1873) М. математически развил воззрения М. Фарадея на роль промежуточной среды в электрических и магнитных взаимодействиях. Он попытался (вслед за Фарадеем) истолковать эту среду как всепроникающий мировой эфир , однако эти попытки не были успешны. Дальнейшее развитие физики показало, что носителем электромагнитных взаимодействий является электромагнитное поле, теорию которого (в классической физике) М. и создал. В этой теории М. обобщил все известные к тому времени факты макроскопической электродинамики и впервые ввёл представление о токе смещения , порождающем магнитное поле подобно обычному току (току проводимости, перемещающимся электрическим зарядам). М. выразил законы электромагнитного поля в виде системы 4 дифференциальных уравнений в частных производных (см. Максвелла уравнения ) . Общий и исчерпывающий характер этих уравнений проявился в том, что их анализ позволил предсказать многие неизвестные до того явления и закономерности. Так, из них следовало существование электромагнитных волн, впоследствии экспериментально открытых Г. Герцем. Исследуя эти уравнения, М. пришёл к выводу об электромагнитной природе света (1865) и показал, что скорость любых других электромагнитных волн в вакууме равна скорости света. Он измерил (с большей точностью, чем В. Вебер и Ф. Кольрауш в 1856) отношение электростатической единицы заряда к электромагнитной и подтвердил его равенство скорости света. Из теории М. вытекало, что электромагнитные волны производят давление. Давление света было экспериментально установлено в 1899 П. Н. Лебедевым.

Теория электромагнетизма М. получила полное опытное подтверждение и стала общепризнанной классической основой современной физики. Роль этой теории ярко охарактеризовал А. Эйнштейн: «... тут произошел великий перелом, который навсегда связан с именами Фарадея, Максвелла, Герца. Львиная доля в этой революции принадлежит Максвеллу… После Максвелла физическая реальность мыслилась в виде непрерывных, не поддающихся механическому объяснению полей... Это изменение понятия реальности является наиболее глубоким и плодотворным из тех, которые испытала физика со времен Ньютона» (Собрание научных трудов, т. 4, М., 1967, с. 138).

В исследованиях по молекулярно-кинетической теории газов (статьи «Пояснения к динамической теории газов», 1860, и «Динамическая теория газов», 1866) М. впервые решил статистическую задачу о распределении молекул идеального газа по скоростям (см. Максвелла распределение ). М. рассчитал зависимость вязкости газа от скорости и длины свободного пробега молекул (1860), вычислив абсолютную величину последней, вывел ряд важных соотношений термодинамики (1860). Экспериментально измерил коэффициент вязкости сухого воздуха (1866). В 1873—74 М. открыл явление двойного лучепреломления в потоке (эффект М.).

М. был крупным популяризатором. Он написал ряд статей для Британской энциклопедии, популярные книги [такие как «Теория теплоты» (1870), «Материя и движение» (1873), «Электричество в элементарном изложении» (1881), переведённые на русский язык]. Важным вкладом в историю физики является опубликование М. рукописей работ Г. Кавендиша по электричеству (1879) с обширными комментариями М.

Соч.: The scientific papers, v. 1—2, Camb., 1890; Theory of heat, L., 1871; A treatise on electricity and magnetism, v. 1—2, Oxf., 1873; в русском переводе — Избранные сочинения по теории электромагнитного поля, М., 1954; Статьи и речи, М., 1968 (имеется библиография трудов М. и работ о нём).

Лит.: Мак-Дональд Д., Фарадей, Максвелл и Кельвин, перевод с английского, М., 1967; Campbell L., Carnett W., The life of J. C. Maxwell, L., 1882.

Я. Г. Дорфман.

Дж. К. Максвелл.

Ма'ксвелл, единица магнитного потока в СГС системе единиц. Названа в честь английского физика Дж. К. Максвелла. Сокращённое обозначение: русское мкс , международное Мх. М. — магнитный поток, проходящий при однородном магнитном поле с индукцией 1 гаусс через поперечное сечение площадью 1 см 2, нормальное к направлению поля: 1 мкс =(1 гс )´(1 см 2 ) . М. может быть также определён на основе явления электромагнитной индукции как магнитный поток, при равномерном изменении которого до нуля за время 1 сек в охватывающем его замкнутом контуре индуцируется эдс, равная 1 единице СГС разности потенциалов (10 -8 в ) . 1 мкс = 10 -8 вебер.

Ма'ксвелла — Бо'льцмана распределе'ние,то же, что Больцмана распределение; см. Больцмана статистика.

Ма'ксвелла — Кремо'ны диагра'мма,взаимная диаграмма усилий, графический метод определения усилий в стержнях плоских ферм. Разработан английским физиком Дж. К. Максвеллом и итальянским математиком Луиджи Кремоной (1830 — 1903). Построение М. — К. д. основано на рассмотрении условий равновесия узлов фермы и заключается в последовательном построении замкнутых многоугольников внешних и внутренних сил, стороны которых параллельны соответствующим стержням фермы и изображают в некотором масштабе продольные усилия в них. Основные достоинства М. — К. д. — компактность и наглядность построения.

Ма'ксвелла распределе'ние,распределение по скоростям (или импульсам) молекул системы, находящейся в состоянии термодинамического равновесия. Впервые установлено Дж. К. Максвеллом в 1859. Согласно М. р., вероятность Dw ( v x, v y, v z ) того, что проекции скорости молекулы лежат в малых интервалах от v x до v x + D v x , от v y до v y + D v y и от v z до v z + D v z определяется формулой:

(1)

Здесь m — масса молекулы, Т — абсолютная температура системы, k — постоянная Больцмана.

Вероятность того, что абсолютное значение скорости лежит в интервале от v до v + D v , вытекает из (1) и имеет вид:

(2)

Эта вероятность достигает максимума при