മാക്സ്വെല്ലിന്റെ സിദ്ധാന്തവും അതിന്റെ സവിശേഷതകളും

വൈദ്യുതിയും കാന്തിക മണ്ഡലങ്ങളും അന്യോന്യം പരസ്പരം ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നതായി ഇപ്പോൾ ഓരോ വ്യക്തിക്കും അറിയാം. വൈദ്യുതകാന്തിക പ്രതിഭാസങ്ങളെ പഠിക്കുന്ന ഒരു ഭൌതികശക്തിയും ഉണ്ട്. എന്നാൽ 19-ആം നൂറ്റാണ്ടിൽ പോലും മാക്സ്വെല്ലിന്റെ വൈദ്യുതകാന്തിക സിദ്ധാന്തം രൂപം കൊള്ളുന്നതുവരെ, എല്ലാം തികച്ചും വ്യത്യസ്തമായിരുന്നു. ഉദാഹരണമായി, ഇലക്ട്രോണിക് ഫീൽഡുകൾ കണികകളിലും, ഇലക്ട്രിക് ചാർജുള്ള വസ്തുക്കളിലുമാണ് അന്തർലീനമായിട്ടുള്ളത്, കാന്തിക ഗുണങ്ങളാണ് ശാസ്ത്രത്തിന്റെ തികച്ചും വ്യത്യസ്തമായ മേഖല.

1864 ൽ പ്രശസ്ത ബ്രിട്ടീഷ് ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനായ ഡി.കെ. മാക്സ്വെൽ വൈദ്യുത-കാന്തിക പ്രതിഭാസങ്ങളുടെ നേരിട്ടുള്ള പരസ്പരബന്ധം ചൂണ്ടിക്കാണിച്ചു. ഈ കണ്ടെത്തൽ "മാക്സ്വെല്ലിന്റെ വൈദ്യുത കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന്റെ സിദ്ധാന്തം" എന്നാണ് അറിയപ്പെട്ടിരുന്നത്. അവൾക്ക് നന്ദി, അക്കാലത്ത് വൈദ്യുതധാരാളം കാഴ്ചപ്പാടിൽ നിന്ന് അനവധി ചോദിക്കാവുന്ന ചോദ്യങ്ങൾ പരിഹരിക്കാൻ സാധിച്ചു.

മുൻനിര ഗവേഷണഫലങ്ങളുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ എല്ലായ്പ്പോഴും ഉന്നതമായ കണ്ടെത്തലുകൾ നടന്നിട്ടുണ്ട്. മാക്സ്വെല്ലിന്റെ സിദ്ധാന്തം മറ്റൊരു അപവാദമല്ല. മാക്സ്വെൽ അദ്ദേഹത്തിന്റെ മുൻഗാമികൾ നേടിയ ഫലങ്ങൾ ഗണ്യമായി വികസിപ്പിച്ചു എന്നതാണ് ഒരു പ്രത്യേക സവിശേഷത. ഉദാഹരണമായി, ഫാരഡെ പരീക്ഷണത്തിനിടയിൽ, ഒരു കണ്ടന്റ് മെറ്റീരിയലിന്റെ അടച്ച ലൂപ്പ് മാത്രമല്ല, ഏതെങ്കിലും മെറ്റീരിയൽ അടങ്ങിയിരിക്കാമെന്നും അദ്ദേഹം സൂചിപ്പിച്ചു. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, സർക്യൂട്ട് വോർട്ടെക് ഇലക്ട്രിക് ഫീൽഡിന്റെ ഒരു സൂചികയാണ്, അത് ലോഹങ്ങളുടെ ക്രിസ്റ്റൽ പാടുകളെ മാത്രമല്ല ബാധിക്കുന്നു. ഇത്തരത്തിലുള്ള ഒരു കാഴ്ചയിൽ, ഒരു വൈദ്യുതപ്രവാഹത്തിന്റെ വയലിൽ ആയിരിക്കുമ്പോൾ, ധ്രുവീകരണ വൈദ്യുതധാരകളെക്കുറിച്ച് സംസാരിക്കാൻ കൂടുതൽ കൃത്യമാണ്. അവ ഒരു പ്രത്യേക ഊഷ്മാവിൽ ചൂടാക്കിയിരിക്കുന്ന കൃതിയും ചെയ്യുന്നു.

ഇലക്ട്രിക്കൽ, മാഗ്നെറ്റിക് പ്രതിഭാസങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ബന്ധത്തിന്റെ ആദ്യത്തെ സംശയം 1819 ൽ വന്നു. H. Oersted ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം ഒരു കണ്ടെയ്സറിന് അടുത്തുള്ള ഒരു കണ്ടെയ്ക്കറിൽ സ്ഥാപിച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിൽ, അമ്പ് അതിന്റെ ദിശ വടക്ക് ധ്രുവിൽ നിന്ന് വ്യതിചലിക്കുന്നു .

1824-ൽ എ. ആമ്പിയർ, "ദി ആമ്പർ ലോ നിയമം" എന്നറിയപ്പെട്ട കണ്ടക്ടർമാരുടെ പരസ്പരബന്ധത്തിന്റെ നിയമം രൂപീകരിച്ചു.

ഒടുവിൽ, 1831 ൽ, കാന്തികമണ്ഡലത്തിൽ മാറുന്ന ഒരു പരിക്രമണത്തെക്കുറിച്ച് ഫാരഡെ പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടു.

ഇലക്ട്രോഡൈനാമിക്സിന്റെ അടിസ്ഥാന പ്രശ്നം പരിഹരിക്കാൻ രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിട്ടുള്ളതാണ് മാക്സ്വെല്ലിന്റെ സിദ്ധാന്തം: ഇലക്ട്രിക്കൽ ചാർജുകൾ (വൈദ്യുതധാരകൾ) അറിയപ്പെടുന്ന സ്പേഷ്യൽ വിതരണം, ജനറേറ്റഡ് മാഗ്നറ്റിക്, ഇലക്ട്രിക് ഫീൾഡുകളുടെ ചില പ്രത്യേകതകൾ നിർണ്ണയിക്കാൻ സാധിക്കും. ഈ സിദ്ധാന്തം പ്രതിഭാസത്തിന് അടിവരയിടുന്ന സംവിധാനങ്ങളെ പരിഗണിക്കില്ല.

മാക്സ്വെല്ലിന്റെ സിദ്ധാന്തം പരസ്പരം അകന്നു നിൽക്കുന്ന ചാർജുകൾക്ക് വേണ്ടി രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിട്ടുണ്ട്, കാരണം സമവാക്യങ്ങളുടെ വ്യവസ്ഥിതിയിൽ വൈദ്യുത കാന്തിക പരതുകയാണ് ഇടത്തരം പരിഗണിക്കാതെ സംഭവിക്കുന്നത്. ഈ സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ ഒരു പ്രധാന സവിശേഷത അതിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ അത്തരം നിലങ്ങൾ പരിഗണിക്കപ്പെടുന്നു എന്ന വസ്തുതയാണ്:

- ഒരു വലിയ വോളിയത്തിൽ വിതരണം ചെയ്യപ്പെട്ട താരതമ്യേന വലിയ വൈദ്യുതധാരകളും ചാർജുകളും (ഒരു ആറ്റം അല്ലെങ്കിൽ തന്മാത്രയുടെ വലിപ്പത്തേക്കാൾ വലുപ്പമുള്ള)

- മോളിക്യൂളിലെ പ്രക്രിയകളുടെ കാലഘട്ടത്തേക്കാൾ വേരിയബിൾ മാഗ്നെറ്റിക്, ഇലക്ട്രിക് ഫീൽഡുകൾ വേഗത്തിൽ മാറുന്നു;

- ബഹിരാകാശ ഗവേഷണ ബഹിർഗമനത്തിന്റെയും ഫീൽഡിന്റെയും സ്രോതസ്സ് തമ്മിലുള്ള ദൂരം ആറ്റങ്ങളുടെ (മോളികുലകൾ) കവിഞ്ഞു.

മാക്സ്വെൽസിന്റെ സിദ്ധാന്തം ആദ്യം മാക്സ്വെൽസിന്റെ സിദ്ധാന്തത്തിന് പ്രാപ്യമാണ് എന്ന് ഇത് നമ്മെ അനുവദിക്കുന്നു. ക്വാണ്ടം സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ വീക്ഷണത്തിൽ നിന്നും കൂടുതൽ കൂടുതൽ പ്രക്രിയകൾ ആധുനിക ഭൗതികശാസ്ത്രം വിശദീകരിക്കുന്നു. മാക്സ്വെലിന്റെ ഫോര്മുലകളില്, ക്വാണ്ടം പ്രകടനങ്ങള് കണക്കിലെടുക്കുന്നില്ല. എന്നിരുന്നാലും, മാക്സ്വെലിയൻ സമവാക്യങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നത് ഒരു നിശ്ചിത പരിധി വിജയകരമായി പരിഹരിക്കുന്നതിന് സഹായിക്കുന്നു. ഇലക്ട്രോണിക് പ്രവാഹങ്ങളുടെയും ചാർജുകളുടെയും സാന്ദ്രത കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ, അവ നിലനിൽക്കുന്നതിന് സിദ്ധാന്തത്തിന് സാധിക്കും, പക്ഷേ കാന്തിക സ്വഭാവമാണ്. 1831 ൽ ഡിറക് അവയെ കാന്തിക മോണോപോളുകളാക്കി മാറ്റി. പൊതുവേ, സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ അടിസ്ഥാന ആശയങ്ങൾ താഴെ പറയുന്നവയാണ്:

- മറ്റൊരു ഇലക്ട്രിക് ഫീൽഡ് ഉപയോഗിച്ച് കാന്തിക മണ്ഡലം സൃഷ്ടിക്കുന്നു;

- ഒരു ആൾട്ടർനേറ്റ് കാന്തിക മണ്ഡലം ഒരു ചുഴലിക്കാറ്റ് പ്രകൃതി ഒരു ഇലക്ട്രിക് ഫീൽഡ് സൃഷ്ടിക്കുന്നു.