James Maxwell

James Maxwell (ur. 13.06.1831 w Edynburgu, zm. 5.11.1879, w Cambridge) – szkocki fizyk, jako pierwszy sformułował teorię fal elektromagnetycznych. Był jednym z fizyków, których badania były podstawą do późniejszego odkrycia fizyki kwantowej i szczególnej teorii względności.

Młodość

James Maxwell urodził się w bogatej rodzinie. Jego ojciec był prawnikiem, matka zmarła, kiedy miał osiem lat.

Uczęszczał do akademii w Edynburgu, gdzie opublikował swoją pierwszą pracę. Miał wtedy 14 lat. W tym wieku, znał już na pamięć Biblię. Mimo że był religijny nie uważał, żeby to jakoś wpływało na jego pracę.

Jak większość geniuszy, był ekscentrykiem, co dało się zauważyć już w młodości, dlatego koledzy nazywali go stukniętym. Jego jedynym przyjacielem był Lewis Campbell, który został później profesorem greki na uniwersytecie w Edynburgu.

Mając 16 lat, Maxwell rozpoczął edukację na uniwersytecie w Edynburgu, gdzie przez trzy lata studiował fizykę. Zrozumienie wykładów nie sprawiało mu trudności, więc miał dużo czasu na prywatne eksperymenty. W trakcie swoich studiów opublikował kilka prac.

W wieku 19 lat przeniósł się do Cambridge, gdzie studiował matematykę i otrzymał nagrodę za osiągnięcia na polu fizyki, którą dzielił z Edwardem Routhem. Miał wtedy 24 lata. Rok później dostał od uniwersytetu w Edynburgu złoty medal Straiton za osiągnięcia matematyczne.

Osiągnięcia Zawodowe i Naukowe

Niedługo po otrzymaniu nagrody został wykładowcą fizyki na uniwersytecie w Aberdeen, gdzie pracował przez kolejne cztery lata. W trakcie swojego pobytu na uczelni opublikował błyskotliwą pracę o pierścieniach Saturna, w której opisał w jaki sposób pozostają one na miejscu.

Mieszkając w Aberdeen co tydzień, nieodpłatnie prowadził wykłady dla biedoty. Niestety stracił pracę, kiedy połączono dwa uniwersytety i przestał być potrzebny. W 1860, mając 29 lat został profesorem na uniwersytecie w Londynie. Był to również rok, w którym ustalił, że molekuły powietrza w temperaturze pokojowej zderzają się ze sobą 8 miliardów razy na sekundę.

Pozostał w Londynie do 1865 roku, oddając się pracy. Potem wrócił do Szkocji na sześć lat, gdzie bez przeszkód mógł się oddać eksperymentom i obliczeniom. Uważał, że inne obowiązki go rozpraszają, więc postanowił z nich zrezygnować na rzecz nauki. To właśnie w tym czasie napisał większość swojego największego dzieła Traktat o elektryczności i magnetyzmie, który został opublikowany w 1873.

Dwa lata przed publikacją wrócił do pracy profesora na uczelni w Cambridge. Podczas swojego pobytu na uczelni eksperymentował z obracającymi się kołami. Doszedł wtedy do wniosku, że ludzkie oko jest w stanie zobaczyć tylko trzy kolory światła. Postanowił użyć swojego odkrycia, aby stworzyć kolorową fotografię szkockiej kraty. Używając czerwonego, niebieskiego i zielonego filtra nałożył je na siebie i otrzymał pierwszą kolorową fotografię.

Odkrycie Elektromagnetyzmu

Używając matematyki starał się zrozumieć zachowanie prądu i magnetyzmu. Stworzył wtedy równania, które do dziś są uważane za jedne z najlepszych i zostały nazwane od jego nazwiska.

Udało mu się udowodnić, że muszą istnieć fale elektromagnetyczne. Obliczył, że ich prędkość jest jest równa prędkości światła, udowadniając tym samym, że światło jest falą. Doszedł również do wniosku, że zarówno podczerwień, jak i inne, nieodkryte jeszcze promieniowania będą poruszać się z prędkością światła.

Jego teoria nie spotkała się na początku z uznaniem. Mimo że teraz jesteśmy w stanie docenić jego geniusz, ludzie nie potrafili dostrzec, że równania Maxwella doskonale opisywały elektromagnetyzm. Dopiero osiem lat po jego śmierci Heinrich Hertz zademonstrował w postaci eksperymentu to, co Maxwell przewidział.

Teoria Kinetyczna Gazów

W swojej teorii James Maxwell ustalił, że temperatura gazów jest zależna tylko i wyłącznie od prędkości ich atomów, lub molekuł.

Rozumiał, że nie wszystkie cząsteczki będą się poruszać z tą samą prędkością, ponieważ odbijając się od siebie niektóre będą przyspieszać, a inne zwalniać. Maxwell stworzył wykres, w którym przedstawił w jaki sposób będą się rozkładać prędkości w gazach.

Życie Prywatne

W 1858 roku poślubił Kathrine Mary Dewar, córkę dyrektora college'u w Aberdeen. Żona pomagała mu w eksperymentach. Nie mieli dzieci.

5 listopada 1879 roku zmarł na raka. Miał wtedy 48 lat.