James Clerk Maxwell, majster elektromagnetizmu

Stefano Bianchetti / prispievateľ

James Clerk Maxwell bol škótsky fyzik, ktorý sa najlepšie preslávil kombináciou oblastí elektriny a magnetizmu vytvoriť teóriu o elektromagnetické lúka.

Raný život a štúdium

James Clerk Maxwell sa narodil – do rodiny so silnými finančnými prostriedkami – v Edinburghu 13. júna 1831. Väčšinu svojho detstva však strávil v Glenlair, rodinnom sídle navrhnutom Walterom Newallom pre Maxwellovho otca. Štúdium mladého Maxwella ho priviedlo najprv na Edinburskú akadémiu (kde vo veku 14 rokov publikoval svoju prvú akademickú prácu v časopise Proceedings of the Royal Society of Edinburgh) a neskôr na University of Edinburgh a University of Cambridge. Ako profesor začal Maxwell tým, že v roku 1856 zaplnil voľnú katedru prírodnej filozofie na Marischal College v Aberdeene. V tejto funkcii pokračoval až do roku 1860, keď Aberdeen spojil svoje dve vysoké školy do jednej univerzity (čo zostalo miesto len pre jednu profesúru prírodnej filozofie, ktorý pripadol Davidovi Thomsonovi).

Toto nútené odstránenie sa ukázalo ako obohacujúce: Maxwell rýchlo získal titul profesora fyziky a astronómie na King's College v Londýne, čo by bolo základom jednej z najvplyvnejších teórií jeho života.

Elektromagnetizmus

Jeho práca o fyzických líniách sily - napísaná v priebehu dvoch rokov (1861-1862) a nakoniec publikovaná v niekoľkých častiach - predstavila jeho kľúčovú teóriu elektromagnetizmu. Medzi princípy jeho teórie patrili (1) že elektromagnetické vlny sa šíria rýchlosťou svetla a (2) že svetlo existuje v rovnakom médiu ako elektrické a magnetické javy.

V roku 1865 Maxwell odstúpil z King's College a pokračoval v písaní: Dynamická teória elektromagnetického poľa počas roku jeho rezignácie; Na recipročných obrazcoch, rámcoch a diagramoch síl v roku 1870; Teória tepla v roku 1871; a Matter and Motion v roku 1876. V roku 1871 sa Maxwell stal Cavendishovým profesorom fyziky v Cambridge, čo mu dávalo na starosti prácu vykonávanú v Cavendish Laboratory. Publikácia Pojednanie o elektrine a magnetizme z roku 1873 medzitým priniesla doteraz najúplnejšie vysvetlenie Maxwellových štyroch čiastkových rozdielnych rovníc, ktoré budú mať veľký vplyv na Alberta Einsteina teória relativity. 5. novembra 1879, po období pretrvávajúcej choroby, Maxwell zomrel – vo veku 48 rokov – na rakovinu brucha.

Považovaný za jednu z najväčších vedeckých myslí, aké kedy svet videl – na príkaz Einsteina a Isaac Newton —Maxwell a jeho príspevky presahujú oblasť elektromagnetickej teórie a zahŕňajú: uznávanú štúdiu dynamiky Saturnových prstencov; trochu náhodné, aj keď stále dôležité zachytenie prvej farby fotografia ; a jeho kinetická teória plynov, ktorá viedla k zákonu o distribúcii molekulárnych rýchlostí. Najdôležitejšie zistenia jeho elektromagnetickej teórie – že svetlo je elektromagnetická vlna, že elektrické a magnetické polia sa pohybujú vo forme vĺn rýchlosťou svetla, že rádiové vlny môže cestovať vesmírom – predstavuje jeho najdôležitejšie dedičstvo. Nič nevystihuje monumentálny úspech Maxwellovho životného diela rovnako ako tieto slová samotného Einsteina: Táto zmena v chápaní reality je najhlbšia a najplodnejšia, akú fyzika zažila od čias Newtona.