Τρίτη, 27 Ιουνίου 2017

Σαν σήμερα ...1954, Obninsk - ο πρώτος πυρηνικός σταθμός που συνδέεται με το ηλεκτρικό δίκτυο.


Η πρόσοψη του πυρηνικού εργοστασίου στο Obninsk.

Σαν σήμερα, στις 27 Ιουνίου 1954, ξεκίνησε τη λειτουργία του ο πυρηνικός σταθμός στο Obninsk (ρωσ. Обнинская АЭС) της Σοβιετικής Ένωσης και ήταν το πρώτο πυρηνικό εργοστάσιο στον κόσμο που συνδέθηκε με το ηλεκτρικό δίκτυο μιας περιοχής προσφέροντας ηλεκτρική ενέργεια, έστω και σε μικρή κλίμακα. 
Το εργοστάσιο κτίστηκε στην «Επιστημονική Πόλη» («Science City») του Obninsk στην περιφέρεια Kaluga, περίπου 110 χιλιόμετρα νοτιοδυτικά της Μόσχας. 
Ο σταθμός είχε εγκατασταθεί στο "Institute of Physics and Power Engineering - IPPE" ("Ινστιτούτο Φυσικής και Ηλεκτρολόγων Μηχανικών") του Obninsk και ήταν επίσης γνωστός με την κωδική ονομασία "APS-1 Obninsk" ("Atomic Power Station 1 Obninsk" - "Ατομικός Σταθμός Ενέργειας 1 Ομπνίνσκ")

Η αίθουσα ελέγχου του σταθμού.

Βέβαια, δεν ήταν ο πρώτος πυρηνικός σταθμός που έμπαινε σε λειτουργία και τροφοδοτούσε κάποιο ηλεκτρικό δίκτυο. Στις 20 Δεκεμβρίου 1951 είχε προηγηθεί η λειτουργία του αντιδραστήρα "Experimental Breeder Reactor I - EBR-I" ("Πειραματικός Αντιδραστήρας Αναπαραγωγής Ι") στην έρημο του Αϊντάχο στις ΗΠΑ με την ενέργεια του οποίου είχαν ηλεκτροδοτηθεί 4 λαμπτήρες του σταθμού των 200 Watt έκαστος. Και πιο πριν, στις 3 Σεπτεμβρίου 1948, με τον πυρηνικό αντιδραστήρα "X-10 Graphite Reactor" ("X-10 Αντιδραστήρας Γραφίτη") στο Oak Ridge του Tennessee είχαμε παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας χωρίς τροφοδοσία δικτύου.

Το καπάκι του αντιδραστήρα.

Η κατασκευή του εργοστασίου στο Obninsk ξεκίνησε την 1η Ιανουαρίου 1951 και στις 6 Μαΐου 1954 πήρε την πρώτη άδεια για λειτουργία. Η σύνδεσή του με το ηλεκτρικό δίκτυο για εμπορική χρήση ξεκίνησε στις 1 Δεκεμβρίου 1954, αλλά διακόπηκε πολύ νωρίς, το 1959. Συνέχισε τη λειτουργία του μέχρι τις 29 Απριλίου 2002, ως μονάδα έρευνας και παραγωγής ραδιοϊσοτόπων. Εξάλλου ο κύριος λόγος κατασκευής και λειτουργίας του αντιδραστήρα ήταν η διεξαγωγή πειραματικών μελετών και γι' αυτό, η τεχνολογία που τελειοποιήθηκε στην πειραματική μονάδα του Obninsk χρησιμοποιήθηκε αργότερα σε πολύ μεγαλύτερη κλίμακα στους πιο ισχυρούς σοβιετικούς αντιδραστήρες RBMK και στο Sellafield της Αγγλίας.

Η μονάδα του αντιδραστήρα με την ονομασία AM-1, από την ρωσική έκφραση "Атом Мирный" ("Το Ειρηνικό Άτομο"), είχε ηλεκτρική ισχύ 5 MW και μπορούσε να ηλεκτροδοτήσει μέχρι 2000 περίπου σπίτια. Ήταν μια πρωτότυπη για την εποχή κατασκευή που χρησιμοποιούσε εμπλουτισμένο ουράνιο 5%, μόλυβδο για επιβραδυντή και νερό για την ψύξη. Για περίπου 4 χρόνια, μέχρι την έναρξη λειτουργίας του "Sibirskaya Nuclear Power Plant" ("Σιβηρικού Πυρηνικού Σταθμού") στο Seversk (τότε Tomsk-7), το Obninsk ήταν ο μοναδικός πυρηνικός αντιδραστήρας που λειτουργούσε στη Σοβιετική Ένωση. Ο επόμενος σοβιετικός πυρηνικός σταθμός που συνδέθηκε στο ηλεκτρικό δίκτυο ήταν η Μονάδα 1 στο Beloyarsk με ηλεκτρική ισχύ 100 MW, το 1964.

Αναμνηστική πλάκα στην είσοδο του πρώτου πυρηνικού αντιδραστήρα
 που συνδέθηκε σε ηλεκτρικό δίκτυο.

Ένα άρθρο του B.A. Semenov για την "Πυρηνική Ενέργεια στη Σοβιετική Ένωση" στο περιοδικό της IAEA Bull. 25, No. 2, 47 (1983)

Ένα βίντεο - ρεπορτάζ της δημοσιογράφου Priyanka Shrestha για τον πυρηνικό σταθμό του Obninsk. (5.01 - αγγλικά)

Ένα φωτογραφικό αρχείο του πυρηνικού σταθμού στο Obninsk.

Πηγή: Today in Science History

Δευτέρα, 26 Ιουνίου 2017

Σαν σήμερα ... 1928, γεννήθηκε ο πειραματικός φυσικός Tom Ypsilantis. (2ο μέρος)


Ο Τομ Υψηλάντης στο Παρίσι το 1983.

(συνέχεια του 1ου μέρους που δημοσίευσα στις 24 Ιουνίου 2017)
  •    Επτά Χρόνια Αναστοχασμού (1962 - 1969)
Στα τέλη του 1962 ο Τομ Υψηλάντης διέκοψε την ερευνητική του δραστηριότητα στο Lawrence Berkeley National Laboratory, παραμένοντας όμως μέλος του τομέα Φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Berkeley για τα επόμενα 7 χρόνια.

Στη διάρκεια του 1962-63 εργάστηκε στο Brookhaven National Laboratory (BNL) κι εκεί ανέλαβε την διεύθυνση της ομάδας του Rodney Cool, που βρισκόταν για ένα χρόνο με άδεια για έρευνα στο CERN. Αντικείμενο εργασίας αυτής της επταμελούς ομάδας ήταν η καταγραφή μετρήσεων υψηλής ακρίβειας σε συγκρούσεις αδρονίου-αδρονίου (π± , Κ± , p±  σε πρωτόνια).

Μια άλλη δραστηριότητα του Υψηλάντη στη διάρκεια της παραμονής του στο BNL στηρίχτηκε σε μια πρόταση των G. Feldman και J. Bernstein να ερευνήσουν για W μποζόνια. Όμως, όπως αναφέρει ο ίδιος ο Υψηλάντης στο βιογραφικό του "Ήταν αναμφίβολα ένα τέταρτο του αιώνα νωρίτερα".

Το 1963 ο Τομ Υψηλάντης επέστρεψε στο Berkeley. Το επόμενο διάστημα διοχέτευσε το χρόνο του ανάμεσα στα διδακτικά του καθήκοντα και σε σκέψεις για τις μελλοντικές του δραστηριότητες. Παρακολούθησε μια σειρά μαθημάτων του Steven Weinberg πάνω στη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας, γιατί ενδιαφερόταν να ερευνήσει την πιθανότητα διεξαγωγής πειραμάτων πάνω στη Βαρύτητα. Τελικά δεν προχώρησε κάτι σ' αυτή την κατεύθυνση.

Το 1959

Το 1966 ο Υψηλάντης βρέθηκε στην Αθήνα, αφού αποδέχτηκε πρόσκληση του Θέμη Κανελλόπουλου, Επιστημονικού Διευθυντή της Επιτροπής Ατομικής Ενέργειας και εποπτεύοντος του Ινστιτούτου ΚΠΕ ΔΗΜΟΚΡΙΤΟΣ, να δημιουργήσει ένα ερευνητικό πρόγραμμα εκεί. Στο Ινστιτούτο συνεργάστηκε με πέντε Έλληνες φυσικούς για να στήσουν ένα σύστημα μελέτης θαλάμου φυσαλίδων. Αφού κατάφερε να πείσει την Ελληνική κυβέρνηση να χρηματοδοτήσει αυτό το πρόγραμμα με το ποσό των $100,000 κατ' έτος, ήρθε σε συμφωνία με τον H. Muirhead του Πανεπιστημίου του Λίβερπουλ για να συνεργαστούν στη μελέτη των p αλληλεπιδράσεων στα 7 GeV. 
Στο διάστημα της παραμονής στην Αθήνα, του ζητήθηκε να διδάξει Πυρηνική Φυσική στους Έλληνες φοιτητές του Φυσικού τμήματος, αφού η πρόσφατα δημιουργημένη έδρα της Πυρηνικής Φυσικής δεν είχε πληρωθεί ακόμη. Ο Υψηλάντης δέχτηκε με χαρά την πρόταση και μάλιστα δίδαξε στα ελληνικά. Μέσα από τη διδασκαλία διαπίστωσε ότι οι φοιτητές δεν είχαν ποτέ διδαχτεί Κβαντική Φυσική, έτσι προχώρησε στη διδασκαλία και αυτού του μαθήματος.    

Η προσφορά του δεν περιορίστηκε μόνο σ' αυτά. Δέχτηκε να γίνει μέλος της πρώτης Επιτροπής που θα δημιουργούσε τον κανονισμό λειτουργίας του υπό ίδρυση Πανεπιστημίου Πατρών. Σύντομα παραιτήθηκε από την Επιτροπή, γιατί διαπίστωσε ότι πρόθεση της Επιτροπής ήταν να φτιάξει ένα πανεπιστήμιο με βάση το μοντέλο του Πανεπιστημίου Αθηνών, κάτι που ο ίδιος θεωρούσε καταστροφικό.

O Τομ Υψηλάντης τη δεκαετία του '70.

Την περίοδο που βρισκόταν στην Ελλάδα υπηρέτησε και ως μέλος της Ελληνικής Επιτροπής Ατομικής Ενέργειας
Τελικά, ένα χρόνο αφότου ήρθε στην Ελλάδα, έφυγε διαμαρτυρόμενος για την ανεπαρκή χρηματοδότηση, αφού δεν τηρήθηκε η σχετική κυβερνητική δέσμευση.

Στα τέλη του 1967 ο Τομ Υψηλάντης επέστρεψε ως τακτικός πλέον καθηγητής Φυσικής στο Berkeley, αλλά δεν έμεινε πολύ. Λίγους μήνες αργότερα παραιτήθηκε από τη θέση του, παρά τις επίμονες προσπάθειες φίλων και συνεργατών να τον πείσουν να παραμείνει. Τον επόμενο χρόνο ταξίδεψε, χωρίς να έχει κάποιο συγκεκριμένο επιστημονικό στόχο.  
Όπως αναφέρει ο ίδιος, "Χρειαζόμουν αυτά τα επτά χρόνια και αυτό το ταξίδι για να καταφέρω να σπάσω τους δεσμούς που με έδεναν με το Berkeley, μετά από 20 χρόνια παραμονής μου εκεί. Αυτή η περίοδος που συνοδεύεται με ένα κενό στη λίστα των επιστημονικών μου δημοσιεύσεων, υπήρξε όχι μόνο η πλουσιότερη, αλλά και η πιο ειρηνική στην επαγγελματική (και προσωπική) μου καριέρα".
  •    Ευρώπη (1969 - 2000)

Το 1968 ο Τομ Υψηλάντης επισκέφτηκε το CERN και συναντήθηκε με τον Jacques Séguinot. Αυτή η συνάντηση επρόκειτο να αποτελέσει τη βάση μιας μακρόχρονης φιλίας και συνάμα, την αρχή μιας σειράς προτάσεων και υλοποιήσεων καινοτόμων ανιχνευτών σωματιδίων. Αρχικά εργάστηκε στο CERN ως ερευνητής φυσικός στο διάστημα 1970-75.

Ο Υψηλάντης και ο Séguinot δουλεύοντας στην ομάδα του Max Ferro-Luzzi πρότειναν το 1977 την τεχνική που αργότερα ονομάστηκε μετρητής Ring Imaging Cherenkov (RICH). Ακόμη, μαζί με τον Tord Ekelöf πρότειναν τη χρήση αυτής της τεχνικής στη φυσική υψηλών ενεργειών. Η πρώτη εφαρμογή της μεθόδου σε έργο μεγάλης κλίμακας ήταν στο πείραμα DELPHI στον επιταχυντή LEP. Υπήρξε ακόμη μεγάλη η συμβολή του στο πείραμα LHCb στο CERN.
Ο Υψηλάντης είχε την ικανότητα να ανακαλύπτει και να κατασκευάζει ανιχνευτές που στη συνέχεια άνοιξαν νέες λεωφόρους στην πειραματική σωματιδιακή φυσική.

Την περίοδο 1976-78 εργάστηκε ως ερευνητής στην Επιτροπή Ατομικής Ενέργειας (Comissariat a l’Energie Atomique - CEA) στο Saclay της Γαλλίας. Στη συνέχεια, το 1978-79 επέστρεψε στις ΗΠΑ ως ερευνητής στο Κέντρο Γραμμικού Επιταχυντή του Stanford (SLAC), στην Καλιφόρνια. Το 1979-80 το CERN και πάλι τον υποδέχτηκε, πάντα ως ερευνητή φυσικό.

Όλα αυτά τα χρόνια, ο Υψηλάντης και οι συνεργάτες του συνέχισαν να εξελίσσουν την τεχνική RICH με αποτέλεσμα αυτή να έχει χρησιμοποιηθεί σε πλήθος σημαντικών πειραμάτων σε μεγάλα ερευνητικά κέντρα (πείραμα OMEGA στο CERN, πειράματα E605 και BTeV στο Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL), πείραμα SLD στο SLAC).

Το 1980, παρά το ότι έληξε το συμβόλαιό του με το CERN, συνέχισε την έρευνά του δίχως μισθό. Ευτυχώς, τα επόμενα χρόνια μεγάλα ερευνητικά κέντρα του έδωσαν τη δυνατότητα να συνεχίσει την υλοποίηση των επιστημονικών του ανησυχιών.  
Από το 1980 μέχρι το 1996 που πήρε τη σύνταξή του, εργάστηκε ως Διευθυντής Ερευνών στο Εθνικό Κέντρο Επιστημονικής Έρευνας (CNRS), στην Ecole Polytechnique, στο Palaiseau της Γαλλίας.

Σε συνέδριο στη Μόσχα το 1984, ο Τομ Υψηλάντης (αρισ.)
με τον Pavel Cherenkov (δεξ.). Στο μέσο ο Pavel Sorokhin του Ινστιτούτου Kharkov.

Στο ίδιο διάστημα συνεργάστηκε με το πρόγραμμα Lepton Asymmetry Analyzer (LAA) της ομάδας του Antonino Zichichi στο CERN, όπου απολάμβανε ιδιαίτερα την ατμόσφαιρα και την εποικοδομητική συνεργασία των μελών, κάτι που συνέβαλε σημαντικά στην επιτυχία των νέων ιδεών και των ευρηματικών έργων του. Παράλληλα είχε συνεργασία με το Εθνικό Ινστιτούτο Πυρηνικής Φυσικής (INFN) στη Ρώμη.

Για τον Υψηλάντη η συμμετοχή του στην προσπάθεια εξέλιξης των ανιχνευτών ήταν ότι πιο ενδιαφέρον μπορούσε να κάνει στο χώρο της φυσικής. Μαζί με τους Seguinot, Zichichi και τους άλλους συνεργάτες τους έστησαν απαιτητικά πειράματα για να μελετήσουν τις αλληλεπιδράσεις των νετρίνων. Ένα από αυτά το ονόμασαν HELLAZ.

Την περίοδο 1985-88 εργάστηκε ως επισκέπτης καθηγητής φυσικής (3 μήνες το χρόνο) στο Πανεπιστήμιο UCLA, στην Καλιφόρνια.
To 1995 και μέχρι το θάνατό του εργάστηκε ως επιμελητής έκδοσης στο περιοδικό "Nuclear Instruments and Methods" του εκδοτικού οίκου Elsevier Press.

Το 1996 πρότεινε το πείραμα AQUA-RICH, έναν σφαιρικό ανιχνευτή διαμέτρου 125 μέτρων που θα περιείχε 1000 τόνους νερού, για την παρατήρηση νετρίνων της ατμόσφαιρας. Καταλάβαινε ότι τέτοιας κλίμακας πειράματα ήταν πολύ απαιτητικά και δύσκολο να πραγματοποιηθούν, όμως ήταν υπομονετικός και σίγουρος ότι ήταν απαραίτητα για την πρόοδο της έρευνας.
Το 1997 ανέλαβε Διευθυντής Ερευνών στο Εθνικό Ινστιτούτο Πυρηνικής Φυσικής (INFN) στην Μπολόνια
Όλο το διάστημα που βρισκόταν στην Ευρώπη ουσιαστικά δεν σταμάτησε ποτέ τη συνεργασία του με το CERN. 

Ο Τομ Υψηλάντης πέθανε από καρδιακή προσβολή στις 16 Αυγούστου 2000, σε ηλικία 72 ετών, στη Γενεύη της Ελβετίας. 

To 1995

Το 1986 τιμήθηκε με τον τίτλο του διδάκτορα από το Πανεπιστήμιο της Uppsala στη Σουηδία και το 1999, μοιράστηκε με τον Jacques Seguinot, το ειδικό βραβείο για την δημιουργία του RICH, από την French Physical Society (Γαλλική Ένωση Φυσικής).  
Είχε παντρευτεί το 1955, αλλά είχε χωρίσει και δεν το ξανατόλμησε.

Πέρα από την επιστημονική του ικανότητα και τις αστείρευτες ιδέες του, όλοι όσοι έχουν μιλήσει ή γράψει για τον Τομ Υψηλάντη στέκονται σ' ένα σημείο, στο ότι ήταν ωραίος ως άνθρωπος. Ο χαρακτήρας του μοναδικός. Ήταν γενναιόδωρος, ειλικρινής, αλτρουιστής και γοητευτικός με όλους και ιδιαίτερα με το άλλο φύλο.
Σε εκδήλωση του CERN προς τιμή του Τομ Υψηλάντη, ο V.L.Telegdi ανέφερε χαρακτηριστικά: "Σε μια μακριά πορεία στο χώρο της Επιστήμης, έχω μάθει ότι υπάρχουν φυσικοί σε όλα τα μεγέθη και καλύπτουν όλο το φάσμα από άγιοι μέχρι γκάγκστερς και από διανοητικά αμφισβητούμενοι μέχρι διάνοιες. Αλλά, ποτέ δεν συνάντησα έναν φυσικό περισσότερο αξιαγάπητο από τον Τομ.....".
Ένας από τους φοιτητές του, ο Joseph Lach, έγραψε μεταξύ άλλων "Είχε τις περισσότερες ιδέες από οποιονδήποτε άλλο έχω γνωρίσει. Επίσης είχε τις περισσότερες τρελές ιδέες από οποιονδήποτε άλλο έχω γνωρίσει. Αλλά είχε τόσες πολλές ιδέες, που ακόμα με οδηγούν στις πιο καλές ιδέες από οποιονδήποτε άλλο έχω γνωρίσει".

Ο Τομ Υψηλάντης ήταν υπερήφανος για τις ελληνικές του ρίζες. Ήταν σ' επαφή με τους Έλληνες συγγενείς του και είχε αγοράσει ένα παραθαλάσσιο οικόπεδο στην Ύδρα όπου έκτισε σπίτι με ξυλεία που έστειλε από την Καλιφόρνια. Συχνά περνούσε εκεί τις διακοπές του. 

Οι συμμετέχοντες στο σεμινάριο RICH 2002.

Το 2002 (5-10 Ιουνίου) οργανώθηκε στην Πύλο το 4ο σεμινάριο στους ανιχνευτές RICH από το Ινστιτούτο ΝΕΣΤΩΡ του Ινστιτούτου Πυρηνικής και Σωματιδιακής Φυσικής ΔΗΜΟΚΡΙΤΟΣ, με ελληνική οργανωτική επιτροπή τους Λ. Ρεσβάνη, Σ. Ανασοντζή, Π. Κωσταράκη και Σ. Τζαμαρία. Το σεμινάριο ήταν αφιερωμένο στη μνήμη του Τομ Υψηλάντη και έληξε με την παρακάτω μνημόνευση: 

Στον Tom (Αθανάσιο) Υψηλάντη (1928-2000)
Το συνέδριο αυτό καθώς και ο τόμος των πρακτικών του αφιερώνονται στη μνήμη ενός μεγάλου Άνδρα, ενός μεγάλου Έλληνα, ο οποίος δεν ήταν μόνον ο μεγαλύτερος Έλληνας Φυσικός των τελευταίων δύο χιλιάδων χρόνων αλλά ήταν και ανήρ καλός κ' αγαθός.
Είθε η μνήμη του να είναι αιωνία.

                                                              Η οργανωτική Επιτροπή
                                                               Λεωνίδας Κ. Ρεσβάνης
                                                                 Στράτος Ανασοντζής
                                                                  Σπύρος Τζαμαρίας

Κείμενο του Jacques Seguinot σε ανάμνηση της συνεργασίας του με τον Τομ Υψηλάντη.
Κείμενο του Α. Βεργανελάκη για τον Τομ Υψηλάντη.
Κείμενο του Λεωνίδα Ρεσβάνη για τον Τομ Υψηλάντη.
Ένα σύντομο βίντεο (1.08) για την αντιύλη, όπου ο Τομ Υψηλάντης αναφέρεται στην ανακάλυψη του αντιπρωτονίου.
Περισσότερο υλικό για το έργο του Τομ Υψηλάντη, αλλά και τον ίδιο, στο περιοδικό "Nuclear Instruments and Methods in Physics Research". 

Πηγή: Physics Today

Σάββατο, 24 Ιουνίου 2017

Σαν σήμερα ... 1928, γεννήθηκε ο πειραματικός φυσικός Tom Ypsilantis, που ανήκε στην ομάδα που ανακάλυψε το αντιπρωτόνιο.


Ο Tom Ypsilantis το Νοέμβριο 1955.

Σαν σήμερα, στις 24 Ιουνίου 1928, γεννήθηκε ο Thomas "Tom" Ypsilantis (Θωμάς "Τομ" Υψηλάντης) στη Salt Lake City της Utah των ΗΠΑ. 

Ήταν το δεύτερο από τα τρία παιδιά του Ιωάννη Υψηλάντη και της Ευγενίας Τζερεφού, που το 1924 είχαν μεταναστεύσει στις ΗΠΑ από την Ελλάδα. Το βαπτιστικό όνομα του Τομ ήταν Αθανάσιος. Τα άλλα δύο αδέλφια του ήταν, η μεγαλύτερη από αυτόν, Μαίρη (αργότερα Mary Y. Souvall) και ο Γιάννης.
Το 1931 πέθανε ο πατέρας τού μόλις διόμισυ ετών Τομ, κτυπημένος από κεραυνό. Ο Ιωάννης Υψηλάντης είχε γεννηθεί στο χωριό Στρώμη της περιοχής Παρνασσίδας, στους πρόποδες της Γκιώνας. Γι’ αυτό και οι Στρωμίτες δεν ξεχνούν την οικογένεια Υψηλάντη και την τιμούν με κάθε ευκαιρία.   
Μετά τον θάνατο του πατέρα, η μητέρα ανέλαβε την ανατροφή των τριών παιδιών της. Η μητέρα του Ευγενία είχε γεννηθεί στο χωριό Καστανιά, στην περιοχή Βάτικα της Λακωνίας και πέθανε το 1981. 

Ο Τομ Υψηλάντης σε φωτογραφία από το αρχείο Emilio Segré. 

Το 1945 τελείωσε το Γυμνάσιο South High School της Salt Lake City με πολύ καλές επιδόσεις στα μαθήματα και στον αθλητισμό. 
Το 1949 πήρε μπάτσελορ στη Χημεία από το Πανεπιστήμιο της Utah. Όπως είπε ο Herbert Steiner, συνάδελφος και φίλος του Τομ, σε μια ομιλία του «Ευτυχώς η επαφή του με τους Μορμόνους της Utah δεν του άφησε σημάδια».

Στη συνέχεια παρακολούθησε το Πανεπιστήμιο Berkeley στην Καλιφόρνια απ’ όπου το 1952 πήρε μάστερ στη Φυσική και τον Ιούνιο 1955 πήρε το  διδακτορικό του με την επίβλεψη του Emilio Segrè. Ο τίτλος της διδακτορικής του εργασίας ήταν «Experiments on polarization in nucleon-nucleon scattering at 310 MeV» («Πειράματα σχετικά με την πόλωση στη σκέδαση νουκλεονίου - νουκλεονίου στα 310 MeV»).

Παρέμεινε στο Berkeley, στην αρχή ως μεταδιδακτορικός φοιτητής και στη συνέχεια ως βοηθός καθηγητής στο τμήμα Φυσικής, μοιραζόμενος για τα επόμενα 15 χρόνια το ίδιο γραφείο με τον επί 50 σχεδόν χρόνια φίλο του Herbert Steiner. Όπως γράφει χαρακτηριστικά ο Steiner «Δεν ήταν ποτέ ικανοποιημένος με το να ακολουθεί την πεπατημένη, αλλά πάντα προσπαθούσε να βρει νέες κατευθύνσεις, να εξερευνήσει νέα θεμελιώδη ζητήματα και να ανακαλύψει νέες τεχνικές. Το δυνατό του σημείο ήταν στο να δημιουργεί ιδέες και να διερευνά  τις συνέπειές τους, αλλά ακόμη ήταν αρκετά έξυπνος ώστε να κάνει συνεργάτες μάγους τεχνικούς, όπως ο Clyde Wiegand και ο Jacques Seguinot, που μπορούσαν να τον βοηθήσουν να πραγματοποιήσει τα όνειρά του. Στην πραγματικότητα, η ιστορία του Τομ είναι η ιστορία της εξέλιξης της σωματιδιακής φυσικής… Μέχρι το 1950 σωματιδιακή φυσική ήταν η πυρηνική φυσική όμως η ανάπτυξη των επιταχυντών υψηλής ενέργειας μετά τον Β’ Παγκόσμιο Πόλεμο ήταν που άνοιξε την πόρτα στον εκπληκτικό κόσμο των σωματιδίων και των αλληλεπιδράσεών τους… Ο Τομ επηρέασε την εξέλιξη της σωματιδιακής φυσικής και την ίδια περίοδο ο ίδιος επηρεάσθηκε από αυτή».
Ο ίδιος ο Υψηλάντης στο βιογραφικό του σημείωμα χωρίζει τις ερευνητικές του δραστηριότητες σε τρεις περιόδους: «Τα χρόνια στο Berkeley» (1949–1969), «Επτά χρόνια Αναστοχασμού (Seven Years of Reflection)» (1962–1969) και «Ευρώπη» (1969–2000).

Τα χρόνια στο Berkeley 

Από πολύ νωρίς, ήδη από το 1950, δημοσίευσε την πρώτη εργασία του με τίτλο «Consistency of nuclear radii of even–even nuclei from alpha decay theory - Συνέπεια πυρηνικών ακτίνων ομοιόμορφων πυρήνων από τη θεωρία της άλφα διάσπασης» (Phys. Rev. 79 - 1/7/1950, σελ. 30–34) σε συνεργασία με τον Ι. Perlman.
To 1952 o Yψηλάντης εντάχθηκε στην ερευνητική ομάδα του καθηγητή Emilio Segré, στην οποία ανήκαν επίσης ο καθηγητής Οwen Chamberlain και ο Dr. Clyde Wiegand. Στην αυτοβιογραφία του «A Mind Always in Motion» ο Emilio Segré αναφερόμενος στον νεαρό τότε Υψηλάντη, χρησιμοποιεί πολύ θετικούς χαρακτηρισμούς, εκθειάζοντας τις ικανότητές του. 

Η ομάδα που ανακάλυψε το αντιπρωτόνιο με τον E. Logfren στη μέση.
Από αριστερά: Emilio Segré, Clyde Wiegand, Οwen Chamberlain και Τομ Υψηλάντης.

Κεντρικό ζήτημα της έρευνάς τους εκείνη την εποχή ήταν η αλληλεπίδραση νουκλεονίου – νουκλεονίου και η ομάδα Segré το 1954 ξεκίνησε να χρησιμοποιεί το συγχροκύκλοτρο των 184 ιντσών (4,67 μέτρα) που μόλις είχε κατασκευαστεί στο Lawrence Berkeley National Laboratory. Αυτό το κύκλοτρο έμεινε στην ιστορία με το όνομα Bevatron, επειδή είχε την ικανότητα να παράγει ενέργεια δισεκατομμυρίων eV (Billions of eV Synchrotron).

Για να παραχθούν αντιπρωτόνια σε συγκρούσεις πρωτονίων με την ύλη, η ενέργεια των πρωτονίων έπρεπε να ανέρχεται τουλάχιστον στα 5,6 GeV. Η μέγιστη ενέργεια που μπορούσε να επιτευχθεί το 1954 στο Bevatron έφτανε στα 6,2 GeV και ήταν αρκετά μεγαλύτερη από την ενέργεια κατωφλίου. Παρότι το Bevatron ήταν ιδανικό για την παραγωγή αντιπρωτονίων, δεν είχε κατασκευαστεί γι’ αυτό το σκοπό και μόλις το 1955 χρησιμοποιήθηκε για την ανίχνευση του συγκεκριμένου σωματιδίου.


Πίνακας όπου φαίνεται καταγραφή αποτελεσμάτων κατά τη διάρκεια των πειραμάτων ανίχνευσης του αντιπρωτονίου.

Η τετραμελής ερευνητική ομάδα ήταν ένα ενδιαφέρον και ισχυρό μείγμα ταλαντούχων φυσικών. Ο Segré, που ήταν επικεφαλής, φρόντιζε για τα συμφέροντα της ομάδας. Επίσης, είχε μια ιδιαίτερη ικανότητα να εισέρχεται στην καρδιά ενός προβλήματος. Ο Chamberlain ήταν αυτός στον οποίο θα προσέτρεχαν οι υπόλοιποι για να λύσουν οποιοδήποτε πρόβλημα φυσικής ή να απαντήσει στις απορίες τους. Ο Wiegand είχε εξαιρετικές τεχνικές ικανότητες και ήταν αυτός που έκανε την πειραματική δουλειά. Τέλος, ο Υψηλάντης με την απεριόριστη φαντασία του ήταν αυτός που δημιουργούσε ιδέες, ήταν «the idea man».

Μία από τις κύριες συνεισφορές του Υψηλάντη, ήταν να σχεδιάσει και στη συνέχεια ελέγξει τους τετραπολικούς και διπολικούς μαγνήτες που χρησιμοποιήθηκαν σ’ αυτό το πείραμα. Αξίζει να επισημάνουμε ότι αυτή την περίοδο ο Υψηλάντης είχε την πρώτη επαφή με τους μετρητές δακτυλίων Cherenkov. Το γεγονός αυτό αποτέλεσε τη βάση για την μετέπειτα ενασχόληση και εξειδίκευσή του σ' αυτό το ερευνητικό αντικείμενο. 


Ελέγχοντας τα αποτελέσματα από την ακτινοβολία του πιονίου.
Από αριστερά: Tom Elioff, Robert Bacastow, Rudy Larsen, Clyde Wiegand
 και Τομ Υψηλάντης.

Ένα άλλο θέμα που αντιμετώπισε μ' επιτυχία ο Υψηλάντης σε συνεργασία με τον Henry Stapp 
ήταν το προχώρημα των ατέλειωτων αριθμητικών υπολογισμών που προέκυπταν από την πειραματική διαδικασία. Οι υπολογισμοί τότε γίνονταν με ατομικές αριθμητικές μηχανές και τους λογαριθμικούς κανόνες. Οι πρώτοι υπολογιστές χρησιμοποιούνταν στην εξέλιξη των πυρηνικών όπλων. Ο Υψηλάντης ήρθε σε συνεννόηση με τον επίσης ελληνικής καταγωγής Nicholas Metropolis που είχε κατασκευάσει το υπολογιστή MANIAC στο Λος Άλαμος και χρησιμοποιούσε τον υπολογιστή στα κενά διαστήματα των σαββατοκύριακων που ο υπολογιστής δεν λειτουργούσε για το πρόγραμμα της βόμβας υδρογόνου.

Η κύρια φάση του πειράματος για την ανίχνευση του αντιπρωτονίου ξεκίνησε το φθινόπωρο του 1955 και από τις αρχές Οκτωβρίου τα αντιπρωτόνια είχαν ξεκάθαρα ανιχνευθεί. Οι σπινθηριστές και απαριθμητές Cherenkov που χρησιμοποιούσαν έδειξαν 60 υποψήφια γεγονότα για την ταυτοποίηση του αντιπρωτονίου.

Η συνεισφορά του Υψηλάντη, όπως και του Wiegand, σε αυτό το πείραμα ήταν πολύ σημαντική και ήταν κρίμα που δεν συμπεριλήφθηκαν στο βραβείο Νόμπελ Φυσικής του 1959, που απονεμήθηκε στους Segré και Chamberlain για την «ανακάλυψη του αντιπρωτονίου». Μάλιστα, ο ίδιος ο Υψηλάντης σε συνομιλία του με τον καθηγητή και κουμπάρο του Λεωνίδα Ρεσβάνη, είχε πει ότι στο πρώτο σχέδιο της εργασίας για το αντιπρωτόνιο, τρεις ήταν οι συγγραφείς, ο  Owen Chamberlain, ο Clyde Wiegand και ο ίδιος.


"The Dish" - μια σειρά μετρητών σπινθηρισμού.

Τα επόμενα χρόνια ο Υψηλάντης με άλλους συναδέλφους του συνέχισε να εργάζεται στο Berkeley στην μελέτη των αντιπρωτονίων. Το 1959, μετά την ανακάλυψη της αλληλεπίδρασης π - π από τους Geoffrey Chew και Francis Low ξεκίνησε μια νέα περίοδο έρευνας στο χώρο της σωματιδιακής φυσικής. Ο Υψηλάντης ήταν πάλι εκεί. Με τον ενθουσιασμό που πάντα τον διέκρινε, έπεισε τον Clyde Wiegand και κάποιους σπουδαστές και κατασκεύασαν το «Dish» («Πιάτο»), μια σειρά μετρητών σπινθηρισμού για την ανίχνευση της τελικής κατάστασης των νετρονίων και πιονίων.

Το 1959-60 ο Τομ Υψηλάντης πέρασε ένα χρόνο στο Πανεπιστήμιο της Ρώμης με την ομάδα του καθηγητή Eduardo Amaldi. Συμπτωματικά δούλεψε στο ίδιο εργαστήριο όπου πριν τριάντα χρόνια ο Amaldi και ο Segré είχαν συνεργαστεί με τον Enrico Fermi στη μελέτη αργών νετρονίων. Εκεί ο Υψηλάντης συνεργάστηκε με τον Raoul Gatto στις ασθενείς αλληλεπιδράσεις.
Επιστρέφοντας στο Berkeley το 1960 ως αναπληρωτής καθηγητής, συνεργάστηκε με τον Wiegand και τους σπουδαστές τους στη μέτρηση της β ακτινοβολίας του πιονίου.

Τέλος 1ου Μέρους. Θ' ακολουθήσει το 2ο και τελευταίο μέρος.


Δευτέρα, 19 Ιουνίου 2017

Το ΣΥΝΟΛΟ των ΘΕΜΑΤΩΝ της ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ Γ' Λυκείου Γεν. Παιδείας στις Πανελλαδικές Εξετάσεις, από το 2001 μέχρι τον Ιούνιο 2017.



Βιολογία Γ' Λυκείου Γεν. Παιδείας

Με το τέλος των Πανελλαδικών Εξετάσεων, δημοσιεύω τα θέματα της Βιολογίας Γ' Λυκείου Γενικής Παιδείας που έχουν δοθεί στις πανελλαδικές εξετάσεις από το 2001 μέχρι και τον Ιούνιο 2017. 

Τα θέματα, έκτασης 134 σελίδων Α4, προέρχονται από τις Πανελλαδικές Εξετάσεις όλων των τύπων Λυκείων (Ημερήσια ή Εσπερινά), από το σύνολο των εξετάσεων (κανονικές, επαναληπτικές) και απευθύνονται σε μαθητές που θέλουν να κάνουν πρακτική εξάσκηση με μια μεγάλη ποικιλία τέτοιων θεμάτων, όπως και σε συναδέλφους καθηγητές που θα τα χρησιμοποιήσουν στη διδασκαλία τους. Σε όποια χρονιά δεν εμφανίζονται θέματα για τα Εσπερινά Λύκεια, σημαίνει ότι έχουν δοθεί τα ίδια με τα Ημερήσια.

Μια σειρά θεμάτων του 2016 που έχουν τον χαρακτηρισμό "παλαιού τύπου" αφορά τους υποψηφίους του 2016 που έγραψαν εξετάσεις με το παλαιό σύστημα. 

Τα θέματα είναι σε κείμενο word με χαρακτήρες 12pt ώστε να μπορούν να αξιοποιηθούν εύκολα από τους συναδέλφους για τους μαθητές τους. Είναι οργανωμένα κατά κεφάλαιο, είδος ερώτησης, χρονολογική σειρά και χαρακτηρίζονται με τον τύπο του σχολείου και την περίοδο που δόθηκαν (ημερήσια, εσπερινά, επαναληπτικές).
Η ποικιλία των θεμάτων πλέον είναι τόσο μεγάλη, που μπορούν από μόνα τους να αποτελούν μια πλατφόρμα θεμάτων, χρήσιμο εργαλείο για συναδέλφους καθηγητές και μαθητές.

Τα αρχεία μπορούν πολύ εύκολα και χωρίς περιορισμούς να κατεβούν στον υπολογιστή σας κάνοντας αριστερό "κλικ" στην φράση ΠΑΤΗΣΤΕ ΕΔΩ. Το αρχείο κατεβαίνει στο Φάκελο "Λήψεις" ("Downloads") στον υπολογιστή σας και από εκεί μπορείτε να το αποθηκεύσετε όπου θέλετε.
Στα παρακάτω θέματα περιλαμβάνονται και εκείνα που πιθανόν σήμερα να αντιστοιχούν σε ύλη που έχει αφαιρεθεί από την εξέταση. 
Η χρήση του υλικού προφανώς δεν είναι για εμπορική εκμετάλλευση. 

1ο Κεφάλαιο (1.1 - 1.2)   Παράγοντες που επηρεάζουν την υγεία του ανθρώπου - Μικροοργανισμοί
1ο Κεφάλαιο (1.3)   Μηχανισμοί άμυνας ανθρώπινου οργανισμού - Βασικές αρχές ανοσίας
2ο Κεφάλαιο (2.1 - 2.2)   Η έννοια του οικοσυστήματος - Ροή ενέργειας

2ο Κεφάλαιο (2.3 - 2.4)   Βιογεωχημικοί κύκλοι - Ρύπανση

3ο Κεφάλαιο   Θεωρίες της Εξέλιξης
ΠΑΤΗΣΤΕ  ΕΔΩ

Παρασκευή, 16 Ιουνίου 2017

Το ΣΥΝΟΛΟ των ΘΕΜΑΤΩΝ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ' Λυκείου Θετικού Προσανατολισμού στις Πανελλαδικές Εξετάσεις, από το 2001 μέχρι τον Ιούνιο 2017.




ΦΥΣΙΚΗ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ Θετικού Προσανατολισμού

Αφού πλέον έγιναν και οι φετινές εξετάσεις του 2017, ήρθε η ώρα, για μια ακόμη φορά, να δημοσιεύσω το σύνολο των θεμάτων των Πανελλαδικών Εξετάσεων στη ΦΥΣΙΚΗ Θετικού Προσανατολισμού (πρώην Κατεύθυνσης) της Γ' Λυκείου. 

Τα θέματα όπως πάντα είναι ταξινομημένα με χρονολογική σειρά (από το 2001 μέχρι και τον Ιούνιο 2017), κατά Κεφάλαιο ή τμήμα Κεφαλαίου (σύμφωνα με τη σειρά του σχολικού βιβλίου), κατά Θέμα και κατά είδος Ερώτησης. Η μορφή του αρχείου είναι word και έχει χρησιμοποιηθεί ο τύπος γραμμάτων Times New Roman με μέγεθος 12pt.

Τα θέματα, έκτασης 219 σελίδων Α4, προέρχονται από τις Πανελλαδικές εξετάσεις όλων των τύπων Λυκείων (Ημερήσια ή Εσπερινά), από το σύνολο των εξετάσεων (κανονικές, επαναληπτικές, ελληνοπαίδων εξωτερικού) και απευθύνονται σε μαθητές που θέλουν να κάνουν πρακτική εξάσκηση με μια μεγάλη ποικιλία τέτοιων θεμάτων, όπως και σε συναδέλφους καθηγητές που θα τα χρησιμοποιήσουν στη διδασκαλία τους. 
Σε όποια χρονιά δεν εμφανίζονται θέματα για τα Εσπερινά Λύκεια, σημαίνει ότι έχουν δοθεί τα ίδια με τα Ημερήσια.

Μια σειρά θεμάτων του 2016 που έχουν τον χαρακτηρισμό "παλαιού τύπου" αφορά τους υποψηφίους του 2016 που έγραψαν εξετάσεις με την παλαιότερη εξεταστέα ύλη. 
Στα αναρτημένα θέματα περιλαμβάνονται και αυτά που αντιστοιχούν σε ύλη που έχει αφαιρεθεί τα τελευταία χρόνια (Ηλεκτρικές Ταλαντώσεις, Ηλεκτρομαγνητικά Κύματα).

Τα αρχεία μπορούν πολύ εύκολα και χωρίς περιορισμούς να κατεβούν στον υπολογιστή σας κάνοντας αριστερό "κλικ" στην υπογραμμισμένη φράση ΠΑΤΗΣΤΕ ΕΔΩ. Το αρχείο κατεβαίνει στο Φάκελο "Λήψεις" ("Downloads") στον υπολογιστή σας και από εκεί μπορείτε να το αποθηκεύσετε όπου θέλετε.

Η χρήση του υλικού προφανώς δεν είναι για εμπορική εκμετάλλευση. 

1ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ
Για τις Μηχανικές Ταλαντώσεις                    ΠΑΤΗΣΤΕ ΕΔΩ

2ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ
Για τα Μηχανικά Κύματα                                ΠΑΤΗΣΤΕ ΕΔΩ

3ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ
Για τη Μηχανική των Ρευστών                        ΠΑΤΗΣΤΕ ΕΔΩ

4ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ
Για τη Μηχανική Στερεού Σώματος                 ΠΑΤΗΣΤΕ ΕΔΩ

5ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ
Για τις Κρούσεις                                     ΠΑΤΗΣΤΕ ΕΔΩ

Για το Φαινόμενο Doppler                      ΠΑΤΗΣΤΕ  ΕΔΩ                         

Θέματα από την ύλη που έχει αφαιρεθεί

Για τις Ηλεκτρικές Ταλαντώσεις          ΠΑΤΗΣΤΕ ΕΔΩ

Για τα Ηλεκτρομαγνητικά Κύματα         ΠΑΤΗΣΤΕ ΕΔΩ

Τρίτη, 13 Ιουνίου 2017

Σαν σήμερα ... 1831 γεννήθηκε ο James Clerk Maxwell.



Σαν σήμερα, στις 13 Ιουνίου 1831, γεννήθηκε ο James Clerk Maxwell (Τζέιμς Κλερκ Μάξγουελ) στο Εδιμβούργο της Σκωτίας. Μητέρα του ήταν η Frances Cay και πατέρας του ο εύπορος  δικηγόρος John Clerk προερχόμενος από οικογένεια ευγενών που κατείχαν τον τίτλο του βαρώνου των Clerk του Penicuik. Αργότερα πρόσθεσε το επώνυμο Maxwell στο δικό του, όταν κληρονόμησε μία εξοχική κατοικία στο Middlebie του Kirkcudbrightshire και απέκτησε σχέσεις με την οικογένεια Μάξγουελ που ήταν και αυτοί ευγενείς.

Οι γονείς του Μάξγουελ δεν παντρεύτηκαν μέχρι τα τριάντα τους, κάτι ασυνήθιστο για την τότε εποχή. Η μητέρα του ήταν σχεδόν σαράντα ετών όταν γεννήθηκε ο Τζέιμς. Είχαν και μια κόρη, την Ελίζαμπεθ, που πέθανε σε νηπιακή ηλικία. 
Οι πληροφορίες που υπάρχουν μας λένε ότι ο Τζέιμς είχε μια άσβεστη περιέργεια από πολύ νεαρή ηλικία. Η μητέρα του είχε γράψει ότι το "δείξε μου τι κάνει" δεν φεύγει ποτέ από το στόμα του.
Αναγνωρίζοντας τις δυνατότητες του Τζέιμς, η μητέρα του ανέλαβε την ευθύνη για τα πρώτα στάδια της εκπαίδευσής του. Ωστόσο, όταν ο Μάξγουελ ήταν οκτώ ετών, αρρώστησε από καρκίνο του στομάχου και μετά από μια ανεπιτυχή επέμβαση, πέθανε τον Δεκέμβριο του 1839.

Η επίσημη εκπαίδευσή του Τζέιμς ξεκίνησε υπό την καθοδήγηση ενός δεκαεξάχρονου δασκάλου, που όμως αποδείχτηκε ανεπαρκής. Τον Νοέμβριο του 1841 ο πατέρας Μάξγουελ απομάκρυνε το δάσκαλο κι αποφάσισε να γράψει το γιο του στην Ακαδημία του Εδιμβούργου. Κατά την διάρκεια της φοίτησης έμενε στο σπίτι της θείας του Ιζαμπέλα κι αυτή την περίοδο η ξαδέρφη του Jemima, που ήταν ταλαντούχα ζωγράφος, ενθάρρυνε το πάθος του για την ζωγραφική. 
Λόγω μη ύπαρξης κενής θέσης στο πρώτο έτος της Ακαδημίας, ο δεκάχρονος Τζέιμς γράφτηκε κατευθείαν στο δεύτερο έτος με μεγαλύτερα από αυτόν παιδιά. Αυτό, συν το γεγονός ότι οι συμμαθητές του τον θεωρούσαν «βλαχάκι», τον οδήγησε σε κοινωνική απομόνωση, που έσπασε μόνον μετά τη γνωριμία του με τους συνομήλικούς του Lewis Campbell και Peter Guthrie Tait, που αργότερα έγιναν σημαντικοί λόγιοι και παρέμειναν φίλοι για όλη τους την ζωή.

Στα 14 χρόνια του έγραψε την πρώτη του επιστημονική εργασία, όπου περιέγραφε ένα μηχανικό μέσο για το σχηματισμό μαθηματικών καμπυλών μ’ ένα κομμάτι νήματος. Επειδή ήταν πολύ νέος, αυτή η δουλειά του με τίτλο «Οβάλ Καμπύλες» ("Oval Curves"), παρουσιάστηκε στην Βασιλική Εταιρεία του Εδιμβούργου από τον James Forbes, που ήταν καθηγητής φυσικής φιλοσοφίας στο Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου.

Το 1847, σε ηλικία 16 ετών, ξεκίνησε να παρακολουθεί μαθήματα στο Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου. Βρίσκοντας ότι τα πανεπιστημιακά μαθήματα δεν είχαν ιδιαίτερη δυσκολία γι’ αυτόν, αφιέρωνε πολύ χρόνο σε προσωπική μελέτη στον ελεύθερο χρόνο του. Έτσι, έκανε πειράματα με αυτοσχέδιες χημικές, ηλεκτρικές και μαγνητικές συσκευές, αλλά οι κύριες ανησυχίες του αφορούσαν τις ιδιότητες του πολωμένου φωτός.
Στα 18 του, δύο ακόμη δικές του εργασίες παρουσιάστηκαν στην Βασιλική Εταιρεία του Εδιμβούργου. 

Μια κάρτα στο Maxwell από τον Peter Tait. 

Τον Οκτώβριο του 1850, αφού ολοκλήρωσε τις σπουδές του στο Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου, γράφτηκε στο Κολέγιο Peterhouse, στο Πανεπιστήμιο του Cambridge. Όμως, πριν το τέλος του εξαμήνου πήρε μεταγραφή στο Κολέγιο Trinity του ίδιου πανεπιστημίου, πιστεύοντας ότι από εκεί θα μπορούσε να πάρει πιο εύκολα υποτροφία.
Το 1854, ο Μάξγουελ αφού αποφοίτησε με πτυχίο μαθηματικών, αποφάσισε να μείνει στο Trinity κι έκανε αίτηση για υποτροφία, που όμως εγκρίθηκε στις 10 Οκτωβρίου 1855. Νωρίτερα, τον Μάρτιο του 1855, για πρώτη φορά ο ίδιος, παρουσίασε στη Βασιλική Εταιρεία του Εδιμβούργου την εργασία του «Πειράματα στο χρώμα», όπου όρισε τις αρχές του συνδυασμού των χρωμάτων.

Το 1855 ο Μάξγουελ διάβασε στην Φιλοσοφική Κοινωνία του Cambridge την εργασία του "Πάνω στις γραμμές δύναμης του Φαραντέι", όπου παρουσίαζε ένα απλοποιημένο μοντέλο της δουλειάς του Φαραντέι και πώς τα δύο φαινόμενα, ηλεκτρισμός και μαγνητισμός σχετίζονταν. Μείωσε το σύνολο της τρέχουσας γνώσης σε ένα συνδεδεμένο σύνολο διαφορικών εξισώσεων με 20 εξισώσεις σε 20 μεταβλητές. Αυτή η δουλειά αργότερα δημοσιεύτηκε με τίτλο «Περί των φυσικών γραμμών των δυνάμεων», τον Μάρτιο του 1861.

Τον Νοέμβριο του 1856 ο Μάξγουελ άφησε το Cambridge, αποδεχόμενος την κενή θέση καθηγητή φυσικής φιλοσοφίας στο Κολέγιο Marischal, στο Αμπερντίν.
Ο 25χρονος Μάξγουελ ήταν μιάμιση δεκαετία μικρότερος από κάθε άλλο καθηγητή στο Marischal, ωστόσο, ανέλαβε τις ευθύνες ως επικεφαλής του τμήματος, επιλέγοντας την διδακτέα ύλη και προετοιμάζοντας διαλέξεις. Αφοσιώθηκε και ο ίδιος σε διαλέξεις 15 ώρες την βδομάδα, συμπεριλαμβανομένης και μιας εβδομαδιαίας δωρεάν διάλεξης, στο τοπικό κολέγιο των εργατών. 

Ο Maxwell απέδειξε ότι οι Δακτύλιοι του Κρόνου 
αποτελούνται από μικροσκοπικά σωματίδια.

Το 1859 κέρδισε το βραβείο Adams για την εργασία του «Πάνω στη σταθερότητα των δακτυλίων του Κρόνου». Η δουλειά του ήταν τόσο λεπτομερής και πειστική, ώστε όταν την διάβασε ο George Biddell Airy σχολίασε "είναι μια από τις πιο αξιοθαύμαστες εφαρμογές των μαθηματικών στη φυσική που έχω δει ποτέ". Τη δεκαετία του 1980 οι πτήσεις των διαστημοπλοίων του προγράμματος Voyager επιβεβαίωσαν την πρόβλεψη του Μάξγουελ για την φύση των Δακτυλίων του Κρόνου.

Στις 2 Ιουνίου 1858, ο Μάξγουελ παντρεύτηκε την κατά 7 χρόνια μεγαλύτερή του Katherine Mary Dewar, κόρης του τότε διευθυντή του Marischal, Daniel Dewar.
Το 1860 ο Μάξγουελ έχασε τη θέση του ως καθηγητής, επειδή συγχωνεύθηκαν τα κολέγια Marischal και King για την δημιουργία του Πανεπιστημίου του Αμπερντίν.

Αφού ανάρρωσε από έναν σχεδόν θανατηφόρο αγώνα κατά της ευλογιάς, το καλοκαίρι του 1860, o Μάξγουελ πήρε την θέση του καθηγητή της φυσικής φιλοσοφίας στο Κολέγιο King του Λονδίνου.
Η περίοδος του Μάξγουελ στο King ήταν η πιο παραγωγική της καριέρας του. To 1860 του απονεμήθηκε το μετάλλιο Rumford από τη Βασιλική Εταιρεία (Royal Society) του Λονδίνου για την δουλειά του πάνω στο χρώμα και τον επόμενο χρόνο έγινε μέλος της Εταιρείας.

Ο Μάξγουελ συχνά παρακολουθούσε διαλέξεις στο Βασιλικό Ίδρυμα κι εκεί ήρθε σε επαφή με τον Μάικλ Φαραντέι. Η σχέση των δυο ανδρών δε μπορεί να περιγραφεί ως στενή, καθώς ο Φαραντέι ήταν 40 χρόνια μεγαλύτερος του Μάξγουελ και έδειχνε σημάδια γήρατος. Ωστόσο σέβονταν πολύ ο ένας το ταλέντο του άλλου.
Αυτή η περίοδος είναι ιδιαίτερα αξιοσημείωτη για την πρόοδο του Μάξγουελ στους τομείς του ηλεκτρισμού και μαγνητισμού.  Το 1861 εξέδωσε τη δίτομη εργασία του «Περί των φυσικών γραμμών των δυνάμεων», όπου εξέταζε την φύση των ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων.

Το 1865, ο Μάξγουελ παραιτήθηκε από τη θέση του στο Κολέγιο King του Λονδίνου και επέστρεψε με την σύζυγό του Katherine, στο εξοχικό του σπίτι στο Glenlair στη Σκωτία.
Εκεί, έγραψε ένα βιβλίο με τίτλο «Θεωρία της Ζέστης» (1871) και αργότερα, μια στοιχειώδη πραγματεία με τίτλο «Ύλη και Κίνηση» (1876).

Το 1871 ο Μάξγουελ έγινε ο πρώτος καθηγητής Φυσικής στην έδρα Cavendish στο Cambridge και τέθηκε επικεφαλής του Εργαστηρίου Cavendish, που λειτούργησε τρία χρόνια αργότερα. Μία από τις τελευταίες μεγάλες συνεισφορές του Μάξγουελ στην επιστήμη ήταν η επεξεργασία (με άφθονες πρωτότυπες σημειώσεις) της έρευνας του Henry Cavendish

Το 1873, στο βιβλίο του «Μια πραγματεία για την ηλεκτρική ενέργεια και το μαγνητισμό» πρωτοεμφανίστηκαν σε πλήρως ανεπτυγμένη μορφή οι διάσημες τέσσερις διαφορικές εξισώσεις του. Η περισσότερη από τη δουλειά έγινε από τον Μάξγουελ στο Glenlair κατά τη διάρκεια της περιόδου μεταξύ της θέσης του στο Λονδίνο και την ανάληψη της θέσης του Cavendish.
Ο Μάξγουελ εισήγαγε επίσης την έννοια του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου σε αντίθεση με τις δυναμικές γραμμές που περιέγραψε ο Φαραντέι.

Η πρώτη μόνιμη έγχρωμη φωτογραφία, τραβηγμένη
για την παρουσίαση του Μάξγουελ το 1861.

Ο Μάξγουελ συνέβαλε στο πεδίο της οπτικής και στη μελέτη της έγχρωμης όρασης, δημιουργώντας τα θεμέλια για έγχρωμες φωτογραφίες. Από το 1855 έως το 1872, δημοσίευσε κατά διαστήματα μια σειρά από πολύτιμες έρευνες σχετικά με την αντίληψη της θεωρίας του χρώματος. Κατά τη διάρκεια μιας διάλεξης για τη θεωρία του χρώματος στο Βασιλικό Ίδρυμα το 1861, ο Μάξγουελ παρουσίασε την πρώτη επίδειξη έγχρωμης φωτογραφίας στον κόσμο, βασισμένη στην αρχή των τριών χρωμάτων ανάλυσης και σύνθεσης. Την φωτογράφιση είχε κάνει ο Thomas Sutton, εφευρέτης της κάμερας μονού φακού-reflex. O Sutton φωτογράφισε μια κορδέλα από σκωτσέζικο ύφασμα τρεις φορές, μέσω κόκκινου, πράσινου και μπλε φίλτρου (καθώς και μια τέταρτη μέσω κίτρινου φίλτρου, αλλά σύμφωνα με τον Μάξγουελ αυτή δεν χρησιμοποιήθηκε για την επίδειξη). Βέβαια, επειδή η φωτογραφική πλάκα του Sutton στην πραγματικότητα δεν φίλτραρε το κόκκινο και ήταν ελάχιστα ευαίσθητη στο πράσινο, τα αποτελέσματα αυτού του πρωτοπόρου πειράματος απείχαν πολύ από το τέλειο.

Ο Μάξγουελ ερεύνησε επίσης την κινητική θεωρία των αερίων. Το 1866, εργαζόμενος ανεξάρτητα από τον Ludwig Boltzmann, διατύπωσε στατιστικά την κινητική θεωρία των αερίων των Μάξγουελ-Μπόλτζμαν.

Στο κοιμητήριο του Parton Kirk, η ταφόπλακα με
τα ονόματα του Maxwell και της οικογένειάς του.

Ο Τζέιμς Κλερκ Μάξγουελ πέθανε στο Cambridge στις 5 Νοεμβρίου 1879, από καρκίνο στο στομάχι, τον ίδιο τύπο καρκίνου από τον οποίο είχε πεθάνει η μητέρα του. Θάφτηκε στο Parton Kirk, κοντά στο κάστρο Douglas του Galloway, στην περιοχή που μεγάλωσε.
Το 1882 εκδόθηκε εκτεταμένη βιογραφία με τίτλο «Η Ζωή του Τζέημς Κλερκ Μάξγουελ» από τον πρώην συμμαθητή και δια βίου φίλο του, καθηγητή Lewis Campbell.
Το 1890 εκδόθηκαν σε δύο τόμους "Τα Άπαντα" του Μάξγουελ από τον εκδοτικό οίκο Cambridge University Press.
Τιμήθηκε από τη Σκωτία, τη Βρετανία, αλλά και ένα μεγάλο πλήθος χωρών και επιστημονικών φορέων και ιδρυμάτων. 

Πολλές πληροφορίες για τον Τζέιμς Κλερκ Μάξγουελ στο ομώνυμο Ίδρυμα.

Η ζωή και τα επιτεύγματα του Μάξγουελ μέσα από ένα βίντεο του BBC (58:59).

Τα βιβλία του Μάξγουελ.

Πηγή: Today in Science History