Né le 13 juin 1831
à Edimbourg
Décédé le 5 novembre 1879 à Cambridge
Physicien anglais
Extrait de l’article MAXWELL
(James Clerk), par Maurice Daumas, Dictionnaire des biographies, PUF, 1958
« Né à Édimbourg le
13 juin 1831, il a marqué le mouvement scientifique de son puissant génie ; non
seulement il sut donner à des notions, encore confuses au moment où il commença
à travailler, l’expression définitive que lui suggéra l’observation et le
raisonnement mathématique, mais encore il pressentit avec une sensibilité
particulière certaines voies que l’avenir allait ouvrir à la science. Nul
esprit de son temps ne domina avec autant d’aisance que lui l’ensemble des
problèmes difficiles que la physique posait alors aux savants.
Au cours même de ses premières études, il présenta à l’âge de 15 ans à la Royal
Society d’Édimbourg une communication sur une manière de tracer un ovale de son
invention. Il commença des recherches sur les corps gélatineux, puis sur la
polarisation de la lumière ; il appliqua ces observations à l’étude des
changements de couleur de la lumière dans des milieux soumis à l’action d’une
pression élevée ; il les prolongea par l’étude mathématique du comportement des
solides élastiques. Il n’avait encore que 19 ans, et s’en alla à Cambridge
achever ses études.
Celles-ci achevées il commença un travail sur les « lignes de force » de
Faraday, sujet qui devait le retenir longtemps et qui devait être plus tard le
point de départ de sa théorie mathématique du champ électromagnétique. Tout en
poursuivant ce travail, il publia en 1855 un mémoire sur la perception des
couleurs. Il n’existait alors aucune théorie générale des phénomènes
electro-magnétiques ; il lut et médita profondément les travaux de Faraday sur
le champ électromagnétique et discuta longuement la représentation qu'en
proposait le grand savant ; dans l'interprétation qu'il donna des lignes de
forces du champ, Maxwell s"écarta délibérément des conceptions
généralement admises alors sur l'action à distance. pour répondre aux
objections de l'astronome Airy, il entreprit de démontrer qu'un phénomène comme
l'anneau de Saturne pouvait s'expliquer à partir des lois connues de la
gravitation et il arriva à cette conclusion que l'anneau était formé d'une
poussière de particules, conclusion qui devait être confirmée plus tard par
l'observation. Le mémoire de Maxwell eut un grand retentissement. Il enseignait
à cette époque (1856-1859) à Aberdeen.
En 1860 il occupa une chaire au King's College de Londres qu'il conserva
jusqu'en 1865. L'essentiel de son œuvre fut accompli pendant cette période. La
lecture du mémoire de Clausius sur la vitesse de propagation des gaz,
publié en 1859, incita Maxwell à s'occuper de la théorie cinétique des gaz ; il
entreprit de résoudre le problème de la vitesse des molécules gazeuses qui
faisait alors l'objet des travaux de plusieurs mathématiciens. Ses observations
de l'anneau de Saturne lui suggérèrent que la solution ne pourrait être
approchée que par l'emploi des lois statistiques. Il fut ainsi le premier à
faire entrer les calculs probabilistes dans la mécanique physique. Son mémoire
donnait les grandeurs longtemps cherchées relatives aux molécules gazeuses
ainsi qu'une analyse théorique de la viscosité et de la pression des gaz qu'il
confirma par l'expérimentation. Ce mémoire attira l'attention de Boltzmann
et détermina les travaux de ce savant sur la mécanique statistique.
Maxwell reprit ensuite le problème des lignes physiques de forces et mit à jour
la pièce maîtresse de son œuvre, la théorie électromagnétique de la lumière. Il
entreprit cette nouvelle série de recherches vers 1861. Dans une première étape
il chercha à se représenter le mécanisme de fonctionnement des lignes de forces
au moyen de tourbillons mis en rotation par la passage du courant. Mais dans sa
conception finale il abandonna le schéma de représentation mécanique ; il
décrivit les propriétés du champ électromagnétique en une série de vingt équations générales desquelles découle
la théorie électromagnétique de la lumière. Son célèbre mémoire sur la théorie
dynamique du champ électromagnétique fut présenté à la Royal Society en 1864.
Après cette période de travail, Maxwell se retira dans sa propriété écossaise
de Glenlair qu'il n"accepta de quitter qu'en 1871 pour prendre la
direction du laboratoire Cavendish qu'on était en train d'édifier. Les
dernières années de son existence furent occupées par l'installation de la
direction du laboratoire, l'enseignement qu'il y donna et la publication des
travaux inédits en électricité de Henry Cavendish. Le laboratoire de Cambridge
avait été fondé par la duc de Devonshire, descendant du célèbre savant du XVIIIe
siècle.
Maxwell mourut prématurément à l'âge de 48 ans le 5 novembre 1879. »
Référence: 045
Au moment où les expériences de Fresnel forçaient tous les savants à admettre que la lumière est due aux vibrations d'un fluide très subtil, remplissant les espaces interplanétaires, les travaux d'Ampère faisaient connaître les lois des actions mutuelles des courants et fondaient l'Électrodynamique. |
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Référence: 205
Le « démon de Maxwell » Un des faits les mieux établis en thermodynamique, c'est qu'il est impossible, sans dépenser du travail, de produire une inégalité de température dans un système contenu dans une enveloppe qui ne permet ni changement de volume ni transmission de chaleur, et dans lequel la température et la pression sont partout les mêmes. C'est la seconde loi de la thermodynamique, et elle est absolument vraie, tant que nous ne pouvons agir que sur les corps pris en masse, et que nous n'avons pas la faculté de percevoir ou la possibilité de manier les molécules séparées dont ils sont constitués. Mais si nous concevons un être dont les facultés (sens) soient assez développées pour qu'il puisse suivre chaque molécule dans sa course, cet être dont les attributs seraient cependant finis comme les nôtres, deviendrait capable de faire ce que nous ne pouvons faire actuellement. Car nous avons vu que les molécules de l'air renfermé dans un récipient et à température uniforme se meuvent cependant avec des vitesses qui sont loin d'être les mêmes, bien que la vitesse moyenne d'un grand nombre d'entre elles, arbitrairement choisies, reste toujours à peu près exactement la même. |
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