James Clerk Maxwell životopis

Roku 1865 urobil Maxwell matematický záver, že sú možné elektromagnetické vlny, ktoré sa šíria rýchlosťou svetla. V rokoch 1868-69 Maxwell vypočítal veľmi presne rýchlosť svetla. Vo svojom spise z rokov 1855-56 podáva Maxwell matematické vyjadrenie pojmu Faradyových siločiar. Podrobil v ňom priebeh magnetických siločiar v blízkosti elektrického prúdu a dospel tak k dobre známej vektorovej diferenciálnej rovnici, podľa ktorej každá jednotlivá prúdová línia vytvára vírové magnetické pole. Vo svojom neskoršom pojednaní z roku 1862 Maxwell pripojil k vodivému prúdu taktiež posuvný prúd, ktorý sa objavuje v každom dialektriku, ak sa mení intenzita elektrického poľa a najprv s vodivým prúdom tvorí celkový stále v sebe uzavretý prúd. Maxwellova teória magnetizmu predpokladá, že magnetizácia je úmerná intenzite magnetického poľa ; v skutočnosti dosahuje magnetizácia u kovových telies pri vzrastajúcej intenzite poľa hodnoty nasýtenia, ktorá ďaleko presahuje hodnoty magnetizácie dosiahnuteľné pri iných látkach. U magneticky tvrdých materiálov závisí magnetizácia podstatne menej na okamžitej intenzite poľa než na predchádzajúcej úprave. Inak by totiž neexistovali trvalé magnety. Roku 1860 Maxwell na základe vlastných meraní vnútorného trenia zistil, že všetky molekuly nemajú rovnakú rýchlosť, preto je difúzia pomalá. Odvodil zákon rozdelenia rýchlostí, pomenovaný po ňom. J.C. Maxwell (1831 - 1879) bol jedným z najvýznamnejších teoretických fyzikov v dejinách vedy, ktorý svojimi prácami prispel k rozvoju niekoľkých fyzikálnych disciplín. Podarilo sa mu zjednotiť a matematicky vyjadriť hlboké intuitívne Faradayove predstavy o elektrine a magnetizme.
Narodil sa v Edinburgu, kde vyštudoval Akadémiu. Pokračoval v štúdiu na tamojšej univerzite a neskôr aj na univerzite v Cambridgi. Vo svojich štrnástich rokoch napísal článok, ktorý obsahoval popis presnej metódy konštrukcie elipsy pomocou špendlíkov a nite. Počas nasledujúcich piatich rokov spísal Maxwell ďalšie dva príspevky: "About the Theory of Rolling Curves" (0 teórii oválnych kriviek) a "On the Equilibrum of Elastic Solids" (0 rovnováhe pružných telies). Obidva príspevky však za neho na zhromaždení Kráľovskej spoločnosti čítal starší člen, pretože nebolo prípustné, aby vedcov poučoval mladý chlapec. Po skončení štúdií pokračoval Maxwell ako asistent na univerzite v Cambridgi a potom niaky čas učil na strednej škole v Aberdeene.

V roku 1859 získal cenu Cambridgské univerzity za práci o Saturnovych prstencoch a rok na to sa stal profesorom fyziky na londýnskej univerzite, kde vznikli aj jeho slávne práce z kinetickej teórie plynov. V roku 1860 získal Rumfordovu medailu za prácu o farebnom videní a farbosleposti. Faradayove myšlienky zaujali Maxwella už okolo roku 1850, ale onedlho potom publikoval prácu pojednávajúcu o Faradayovych silových čiarach. V roku 1865 prerušil prácu na univerzite a odsťahoval sa na vidiek, kde po dobu ďalších päť rokov súkromne vedecky pracoval. Od roku 1871 pôsobil ako profesor fyziky opäť na univerzite v Cambridgi a od roku 1872 viedol Cavendishovo laboratórium a v roku 1873 vydal svoje najslávnejšie dielo Treatise on Electricity and Magnetism (Rozpravu o elektrine a magnetizme). Počas svojho života dosiahol významných vedeckých pôct a uznaní. Zomrel v Cambridgi vo veku 48 rokov. Maxwellova Rozprava o elektrine a magnetizme je veľmi rozsiala a matematicky náročná, a preto tu iba zhrnieme niektoré základné myšlienky. Zdrojom elektrického poľa môže byť buď elektrický náboj, nebo premenné magnetické pole. Podobne zdrojom magnetického pole môže byť buď magnet, nebo elektrický prúd. Maxwell objavil, že magnetické pole je vytvárané taktiež premenným elektrickým poľom, ktoré opísal tzv. posuvným prúdom. Podľa tejto myšlienky prestávajú byť elektrické a magnetické polia a s konečnou platnosťou navzájom nezávislé a prejavujú sa ako jediný reálny objekt, ako pole elektromagnetické. Výsledky svojej mnohoročnej teoretickej práce zhrnul Maxwell do rovníc, ktoré sa stali základom teórie elektromagnetického poľa. Rovnice vysvetľovali všetky známe zákonitosti elektrických a magnetických polí a zároveň objasňovali výsledky všetkých vtedy známych fyzikálnych experimentov z obidvoch oborov. Dve rovnice boli formulované vo vektorovom a dve v skalárnom tvare; bolo to vtedy celkom osem zložkových rovníc. Na základe riešenia týchto rovníc predpovedal Maxwell v roku 1865 existenciu priečnych elektromagnetických vĺn, ktoré sa môžu šíriť vo vákuu. Tým Maxwell objavil, že svetlo je priečne elektromagnetické vlnenie v určitom intervale frekvencií a tým sa optika stala súčasťou náuky o elektromagnetických javoch. Uzavrela sa vtedy jedna etapa na ceste za poznaním vlnovej podstaty svetla. Elektromagnetické vlnenie alebo pole môže existovať aj bez prítomnosti jednotlivých elektrických nábojov a prúdov, je samostatnou fyzikálnou realitou a je jednou z foriem hmoty. V 20. storočí sa potom zistilo, že látka a pole, dve formy hmoty, sa môžu v sebe navzájom premieňať.