Tam bilinçli cehalet, bilimde her gerçek ilerlemenin öncüsüdür.
James Clerk Maxwell, matematiksel fizik alanında İskoç bir bilim insanıydı. En önemli başarısı, klasik elektromanyetik radyasyon teorisini formüle ederek elektrik, manyetizm ve ışığı aynı olayın farklı tezahürleri olarak ilk kez bir araya getirmesidir. Maxwell'in elektromanyetizm denklemleri, birincisini Isaac Newton'ın gerçekleştirdiği "fizikte ikinci büyük birleşim" olarak adlandırılmıştır.
1865'te "Elektromanyetik Alanın Dinamik Teorisi" yayınlanmasıyla Maxwell, elektrik ve manyetik alanların ışık hızında hareket eden dalgalar olarak uzay içinde seyahat ettiğini göstermiştir. Işığın, elektrik ve manyetik fenomenlerin nedeninin aynı ortamda bir salınım olduğunu önermiştir. Işık ve elektrik olaylarının birleşimi, radyo dalgalarının varlığının öngörülmesine yol açmıştır. Maxwell aynı zamanda modern elektrik mühendisliği alanının kurucu olarak da kabul edilmektedir.
Maxwell–Boltzmann dağılımının geliştirilmesine yardımcı olmuş, bu gazların kinetik teorisinin yönlerini tanımlamanın istatistiksel bir yoludur. 1861'de ilk dayanıklı renkli fotoğrafı sunması ve köprülerde olduğu gibi çubuk ve eklem çerçeveleri kafeslerinin sertliğini analiz etmeye ilişkin temel çalışmaları ile de bilinmektedir.
Bulguları modern fiziğin çağını başlatmış, özel görelilik ve kuantum mekaniği gibi alanlar için temel oluşturmuştur. Birçok fizikçi Maxwell'i 19. yüzyıl bilim insanı arasında 20. yüzyıl fiziğine en büyük etkiyi yapan kişi olarak görür. Bilime yaptığı katkılar pek çok kişi tarafından Isaac Newton ve Albert Einstein'ın katkıları ile aynı büyüklükte olarak kabul edilir. Binyıl anketi—100 en seçkin fizikçinin anketi—Maxwell'i tüm zamanların en büyük üçüncü fizikçi olarak seçmiştir, sadece Newton ve Einstein'ın arkasında. Maxwell'in doğum günün 100. yılında, Einstein Maxwell'in çalışmasını Newton zamanından beri fiziğin "en derin ve en verimli" olarak tanımlamıştır. Einstein, 1922'de Cambridge Üniversitesi'ni ziyaret ettiğinde, ev sahibi tarafından Newton'ın omuzlarında durduğu için büyük şeyler başardığı söylenmiş; Einstein şöyle cevap vermiştir: "Hayır değil. Maxwell'in omuzlarında duruyorum."
Yaşam
Erken yaşam, 1831–1839
James Clerk Maxwell, 13 Haziran 1831'de Edinburgh'un 14 India Street adresinde, Middlebie'den John Clerk Maxwell (avukat) ve Robert Hodshon Cay'ın kızı ile John Cay'ın kızkardeşi olan Frances Cay'ın oğlu olarak doğmuştur. Doğum yeri şimdi James Clerk Maxwell Vakfı tarafından işletilen bir müze barındırmaktadır. Babasının, Penicuik'in Clerk ailesi mensuplarından, Penicuik'in Clerk baronetliğinin sahiplerinden rahat bir hayat standardı vardı. Babasının kardeşi 6. Baronetti idi. "John Clerk" olarak doğmuş, 1793'te bebek iken Dumfriesshire'deki Maxwell mülkü olan Middlebie arazisini miras aldıktan sonra kendi adına Maxwell'i eklemiştir. James, sanatçı Jemima Blackburn'ün (babasının kızkardeşinin kızı) ve inşaat mühendisi William Dyce Cay'ın (annesinin kardeşinin oğlu) birinci derecesi kuzeniydi. Cay ve Maxwell yakın arkadaşlarıydı ve Cay, Maxwell evlendiğinde onun best man'i olmuştur.
Maxwell'in ebeveynleri otuzlu yaşlarında tanışmış ve evlenmişlerdir; annesi doğumda neredeyse 40 yaşındaydı. Daha önce Elizabeth adında bir kız çocuğu olmuşlardır ancak bu çocuk bebekken ölmüştür.
Maxwell küçükken ailesi, ebeveynlerinin 1.500 dönüm (610 ha) araziye kurulan Kirkcudbrightshire'deki Glenlair'e taşınmıştır. Her gösterge Maxwell'in erken yaştan itibaren doyumsuz bir merak duygusunu koruduğunu göstermektedir. Üç yaşına gelindiğinde, hareket eden, parlayan veya ses çıkaran her şey şu soruyu yöneltirdi: "bunun ne işi var?" 1834'te babasından kız kardeşi Jane Cay'a yazılan bir mektuba eklenen bir pasajda, annesi bu doğal merak duygusunu anlatmıştır:
Çok mutlu bir çocuk ve hava ılımlaştıktan sonra çok gelişti; kapılar, kilitler, anahtarlar vb. ile uğraşıyor ve "bana nasıl çalıştığını göster" hiç ağzından düşmüyor. Ayrıca akışkanların gizli yollarını ve zil tellerini araştırıyor, suyun havuzdan duvardan nasıl geçtiğini öğrenmeye çalışıyor....
Eğitim, 1839–1847
Çocuğun potansiyelini fark eden Maxwell'in annesi Frances, erken eğitimden sorumlu olmuştur; bu, Viktorya çağında çoğunlukla eve sahip olan kadının işiydi. Sekiz yaşında Milton'dan uzun pasajlar ve tamamıyla 119. Zabur'u (176 ayet) ezberleyebiliyordu. Gerçekten de, Kutsal Kitap bilgisi zaten detaylıydı; Mezmurlar'dan hemen hemen her alıntı için bölüm ve ayet verebiliyordu. Annesi rahim kanseri hastalığına yakalandı ve başarısız bir ameliyatın ardından Aralık 1839'da, sekiz yaşındayken öldü. Eğitimi daha sonra babası ve babasının baldızı Jane tarafından yönetilmiştir; her ikisi de yaşamında önemli roller oynamıştır. Resmi eğitimi, kiralanmış 16 yaşında bir öğretmenin rehberliği altında başarısızlıkla başlamıştır. Maxwell'i eğitmek için kiralanmış genç adam hakkında pok az bilgi vardır, ancak daha küçük çocuğu sert bir şekilde davranmış, yavaş ve sapkın olduğu için azarlamıştır. Öğretmen Kasım 1841'de görevinden alınmıştır. James'in babası, onu Robert Davidson'ın 12 Şubat 1842'de elektrik itişi ve manyetik kuvvetin gösterisine götürmüş; bu, çocuk için derin etkileri olan bir deneyim olmuştur.
Maxwell, prestijli Edinburgh Academy'ye gönderilmiştir. Okul dönemi boyunca teyzesi Isabella'nın evinde kalmıştır. Bu süre boyunca çizim tutkusu, daha yaşlı kuzeni Jemima tarafından teşvik edilmiştir. Babası kırsalı arazisinde izolasyon içinde büyüyen 10 yaşındaki Maxwell, okulda iyi uyum sağlayamamıştır. İlk yıl çok doluydu ve ikinci yılın sınıfında, yaşında bir yıl daha büyük sınıf arkadaşları ile katılmak zorunda kalmıştır. Elleri ve Galloway aksanı diğer çocuklara kırsal görünmüştür. Okulun ilk günü ev yapımı ayakkabı ve tunik giyerek vardığında, "Daftie" adlı nahoş bir lakap kazanmıştır. Hiç de bu lakabdan rahatsız görünmemiş, birçok yıl boyunca şikayet etmeden taşımıştır. Academy'deki sosyal izolasyon, daha sonra hayatta seçkin bilim insanları olmacak Lewis Campbell ve Peter Guthrie Tait adında, benzer yaştaki iki çocuk tanıdığında sona ermiştir. Bunlar yaşam boyu arkadaş kalmışlardır.
Maxwell erken yaşta geometri ile büyülenmiş, herhangi bir resmi eğitim almadan önce düzgün çokyüzlüleri yeniden keşfetmiştir. İkinci yılında okulun Kutsal Kitap biyografi ödülünü kazanmasına rağmen, akademik çalışması 13 yaşında okulun matematik madalyası ile ilk ve İngilizce ve şiir için birinci ödülü kazanana kadar fark edilmemiştir.
Maxwell'in ilgileri okul müfredatının çok ötesine uzanmış ve sınav performansına özel dikkat göstermemiştir. 14 yaşında ilk bilimsel makalesini yazmıştır. Bunda, bir sicim parçası ile matematiksel eğrileri çizmenin mekanik bir yolunu ve elipsler, Kartezyen ovalleri ve ikiden fazla odağı olan ilgili eğrilerin özelliklerini tanımlamıştır. 1846'nın "Oval eğrilerin ve çok sayıda odağa sahip olanların tanımı" başlıklı eseri, Maxwell çok genç görüldüğü için Edinburgh Üniversitesi'nde doğa felsefesi profesörü olan James Forbes tarafından Royal Society of Edinburgh'a sunulmuştur. Eser tamamen orijinal değildi, çünkü René Descartes de 17. yüzyılda bu tür çok odaklı elipslerin özelliklerini incelemişti, ancak inşasını basitleştirmişti.
Edinburgh Üniversitesi, 1847–1850
Maxwell Academy'den 1847'de 16 yaşında ayrılmış ve Edinburgh Üniversitesi'ndeki derslere katılmaya başlamıştır. Cambridge Üniversitesi'ne katılma fırsatı vardı, ancak ilk dönem sonrasında Edinburgh'da lisans çalışmalarının tam serisini tamamlamaya karar vermiştir. Üniversitenin akademik personeli bazı saygın isimlerden oluşmaktaydı; ilk yıl hocaları mantık ve metafizik hakkında ders veren Sir William Hamilton, matematik hakkında Philip Kelland ve doğa felsefesi hakkında James Forbes'i içermekteydi. Üniversitedeki derslerini zorlu bulmamış, bu nedenle Üniversitede boş zamanlarında ve özellikle Glenlair'de eve döndüğünde özel çalışmalara kendini tamamıyla vermek imkanı bulmuştur. Orada,即興 kimyasal, elektrik ve manyetik alet deneyleri yapardı, ancak ana endişeleri polarize ışığın özellikleri ile ilgiliydi. Şekilli jel blokları inşa etmiş, çeşitli stres koşullarına maruz bırakmış ve William Nicol tarafından kendisine verilen polarize prizmalardan oluşan bir çiftle jel içinde gelişen renkli saçakları izlemişti. Bu uygulama sayesinde, fiziksel yapılar içindeki stres dağılımını belirlemenin bir yolu olan fotoelastikiteyi keşfetmiştir.
18 yaşında Maxwell, Edinburgh Kraliyet Topluluğu İşlemleri için iki makale sunmuştur. Bunlardan biri, "Elastik Katıların Dengesi Hakkında", hayatının ileriki dönemlerinde viskoz sıvıların kesme stres tarafından üretilen geçici çift kırılması olan önemli bir keşfin temeli olmuştur. Diğer makalesi "Dönen Eğriler"di ve Edinburgh Academy'de yazdığı "Oval Eğriler" makalesi gibi, kendisi rostrum üzerinde sunacak kadar genç olarak kabul edilen bir durumdaydı. Makale hocası Kelland tarafından Kraliyet Topluluğu'na sunulmuştur.
Cambridge Üniversitesi, 1850–1856
Ekim 1850'de, zaten başarılı bir matematikçi olan Maxwell, İskoçya'dan Cambridge Üniversitesi'ne ayrılmıştır. Başlangıçta Peterhouse'a katıldı, ancak ilk döneminin sonundan önce Trinity'ye transfer oldu; burada bir fellowship elde etmenin daha kolay olacağını düşünmüştür. Trinity'de Cambridge Apostles olarak bilinen elit gizli topluma seçilmiştir. Maxwell'in Hristiyan inancı ve bilim hakkındaki entelektüel anlayışı Cambridge yıllarında hızla gelişmiştir. "Apostles"a katılmış, entelektüel elitinin sadece bir tartışma toplumu, makaleleri aracılığıyla bu anlayışı geliştirmeye çalışmıştır.
Şimdi çok eski zamanlarda tasarlanan büyük planım... hiçbir şeyin isteyerek incelenmemiş bırakılmaması için. Hiçbir şey, ister pozitif isterse negatif olsun, Durağan İmana adanmış kutsal arazi olmamalıdır. Tüm atıl araziler sürülmeli ve düzenli bir rotasyon sistemi izlenmelidir. ... Hiçbir zaman herhangi bir şeyi, yabani ot olsa bile, gizli görmek için istemeyin. ... Yine de, herhangi bir insanın kendisi için ayırdığı herhangi bir Kutsal Arazi üzerinde Trespass Hakkını ileri sürüyorum. ... Şimdi hiç bir Hristiyan olmayan kimsenin bu kutsal yerleri temizleyemeyeceği konusunda eminim. Birçoğunda çok fazla vardır ve herkesinde biraz vardır. Ancak Küfürbazın, Pantheistin, Sessizcilik Uygulayanının, Formaslistin, Dogmatistin, Duygusallığa İnanının ve diğerlerinin bölgesinde geniş ve önemli parçalar, açıkça ve resmi olarak Tabu'dur. ..."
Hristiyanlık—yani İncil'in dini—böyle bir kanun gözüyle herhangi bir mülkiyet iddia etmeyen tek şema veya inanç şeklidir. Burada sadece her şey özgürdür. Dünyanın uçlarına uçabilirsiniz ve Kurtuluş Yazarı'ndan başka hiçbir Tanrı bulamazsınız. Kutsal Metinleri arayabilirsiniz ve keşiflerinizi durduracak bir metin bulamazsınız. ...
Eski Ahit ve Musevi Yasası ve Yahudilik yaygın olarak ortodoks tarafından "Tabu" olarak kabul edilir. Şüpheciler bunları okuduklarını iddia edebilirler ve ortaya koydukları çok zeki itirazlar vardır ... bunlarından birçoğu okumuş olmayan ortodokslara çok fazla saygı duyar ve konuyu rahatsız edilmiş gibi kapatırlar. Ancak Tüm Cinleri ve Canavarları kovmak için bir Mum geliyordur. Işığı izleyelim.
Maxwell'in Hristiyan inancını ne ölçüde "sürüp" entelektüel teste koyduğu, yazılarından sadece eksik şekilde yargılanabilir. Ancak, özellikle lisans döneminden itibaren imanını derinlemesine sorguladığına dair bolca kanıt vardır. Kesinlikle İncil hakkında bilgisi olağanüstüydü, bu nedenle Kutsal Metin'e olan güveni cehaletten kaynaklanmamıştır.
Üçüncü yıl yazında Maxwell, sınıf arkadaşı G.W.H. Tayler'in amcası olan Rev C.B. Tayler'in Suffolk'taki evinde biraz zaman geçirmiştir. Aile tarafından gösterilen Tanrı'nın sevgisi Maxwell'i etkilemiştir; özellikle de rahip ve karısı tarafından hasta halinden iyileştirilmiş olduktan sonra.
Cambridge'e döndükten sonra Maxwell, kısa bir affetmeci mektup yazıyor ve aşağıdaki tanıklığı içeriyor,
... İnsan bana setilebileceği herhangi bir örnek kadar kötü olabilme kapasitesine sahibim ve ... kaçarsam, bu sadece Tanrı'nın lütfü ile kendimden kurtulmama yardım ederek, kısmen bilimde, daha tamamen toplumda, —ancak Tanrı'ya kendimi teslim ederek dışında mükemmel değil ...
Kasım 1851'de Maxwell, William Hopkins'in altında çalışmış; başarısı besle
.jpg)
