James Clerk Maxwell, mistrz elektromagnetyzmu

Stefano Bianchetti / Współtwórca

James Clerk Maxwell był szkockim fizykiem najbardziej znanym z łączenia dziedzin Elektryczność i magnetyzmu, aby stworzyć teorię elektromagnetyczny pole.

Wczesne życie i studia

James Clerk Maxwell urodził się – w rodzinie o bogatych zasobach finansowych – w Edynburgu 13 czerwca 1831 roku. Jednak większość dzieciństwa spędził w Glenlair, rodzinnej posiadłości zaprojektowanej przez Waltera Newalla dla ojca Maxwella. Studia młodego Maxwella zaprowadziły go najpierw do Akademii Edynburskiej (gdzie w zdumiewającym wieku 14 lat opublikował swoją pierwszą pracę naukową w Proceedings of the Royal Society of Edinburgh), a później na University of Edinburgh i University of Cambridge. Jako profesor Maxwell zaczął od objęcia wakującej Katedry Filozofii Naturalnej w Marischal College w Aberdeen w 1856 roku. Kontynuował tę funkcję do 1860 roku, kiedy Aberdeen połączyła swoje dwie uczelnie w jeden uniwersytet (pozostawiając miejsce tylko dla jednej profesury filozofii naturalnej, który trafił do Davida Thomsona).

To przymusowe usunięcie okazało się satysfakcjonujące: Maxwell szybko zdobył tytuł profesora fizyki i astronomii w King's College w Londynie, nominację, która stała się podstawą niektórych z najbardziej wpływowych teorii jego życia.

Elektromagnetyzm

Jego artykuł O fizycznych liniach siły — napisany w ciągu dwóch lat (1861-1862) i ostatecznie opublikowany w kilku częściach — przedstawił jego kluczową teorię elektromagnetyzmu. Wśród założeń jego teorii znalazły się: (1) fale elektromagnetyczne poruszają się z prędkością światła oraz (2) że światło istnieje w tym samym ośrodku, co zjawiska elektryczne i magnetyczne.

W 1865 roku Maxwell zrezygnował z King’s College i kontynuował pisanie: Dynamiczna teoria pola elektromagnetycznego w roku swojej rezygnacji; O wzajemnych figurach, ramkach i diagramach sił w 1870; Teoria ciepła w 1871 r.; oraz Matter and Motion w 1876. W 1871 Maxwell został Cavendish Professor of Physics w Cambridge, stanowisko to powierzyło mu kierowanie pracami prowadzonymi w Cavendish Laboratory. Tymczasem publikacja A Treatise on Electricity and Magnetism z 1873 r. dostarczyła najpełniejszego jak dotąd wyjaśnienia czterech częściowych różnych równań Maxwella, które będą miały duży wpływ na Alberta Einsteina teoria względności. 5 listopada 1879 roku, po okresie długotrwałej choroby, Maxwell zmarł — w wieku 48 lat — na raka jamy brzusznej.

Uważany za jeden z największych umysłów naukowych, jakie świat kiedykolwiek widział – na zlecenie Einsteina i… Izaak Newton — Maxwell i jego wkład wykraczają poza sferę teorii elektromagnetycznej i obejmują: uznane badanie dynamiki pierścieni Saturna; nieco przypadkowe, choć wciąż ważne, uchwycenie pierwszego koloru fotografia ; i jego kinetyczna teoria gazów, która doprowadziła do powstania prawa dotyczącego rozkładu prędkości molekularnych. Mimo to najważniejsze odkrycia jego teorii elektromagnetycznej — że światło jest falą elektromagnetyczną, że pola elektryczne i magnetyczne przemieszczają się w postaci fal z prędkością światła, że ​​​ fale radiowe może podróżować w kosmosie – stanowić jego najważniejszą spuściznę. Nic tak nie podsumowuje monumentalnego dorobku życiowego dzieła Maxwella, jak te słowa samego Einsteina: Ta zmiana w pojmowaniu rzeczywistości jest najgłębszą i najbardziej owocną, jakiej doświadczyła fizyka od czasów Newtona.