Džeimsas Klarkas Maksvelas
Džeimsas Klarkas Maksvelas gimė 1831 metais birželio 13d. Edinburge, Škotijoje, dvarininkų šeimoje. Jo talentas ir noras pažinti gamtą ir jį supančius daiktus pasireiškė labai anksti. Mokykloje jaunuolis susidomėjo geometrija. Būdamas 14 metų, parašė pirmąjį mokslinį darbą, kuriame apibedrino ovalų braižymo metodą. Šį darbą Maksvelas įteikė Edinburbo Karališkąjai draugijai. Kai jis įstojo į Edinburgo universitetą, Maksvelo mokslinių interesų kryptis tapo jau aiški – ja tapo fizika. Jis taip pat pasineria į matematikos, fizikos, chemijos studijavimą, labai domėjosi filologijos paskaitomis. 1850 m. Maksvelas pereina studijuoti į Kembridžo universitetą. Baigęs šio universiteto Triniti koledžą (1854 m. ), pradeda jame dėstyti. 1856 m. Maksvelas tampa Škotijoje esančio universiteto fizikos profesoriumi, po to profesoriauja Londono universitete. 1860 m. tapo Londono karališkosios draugijos nariu. Nuo 1871 m. Makslelas – Kembridžo universiteto profesorius. Čia jis įkūrė garsiąją Kevendišo labaratoriją ir buvo pirmąsis jos direktorius. Jis buvo vedęs, bet vaikų neturėjo. Jo karjera nutrūko pirma laiko. 1879 m. Maksvelas mirė nuo vėžio netrukus po jo keturiasdešimt aštuntojo gimtadienio.
Didysis britų fizikas Džeimsas Klarkas Maksvelas geriausiai žinomas dėl savo suformuluotų keturių lygčių, išreiškiamų pagrindinius elektros ir magnetizmo dėsnius.
Šios dvi sritys buvo intencyviai tyrinėjimos dar gerokai prieš Maksvelą ir buvo gerai žinoma, kad jos labai artimai susijusios. Tačiau nors įvairūs atskiri elektos ir magnetizmo dėsniai tam tikromis aplinkybėmis pasitvirtindavo, iki Maksvelo nebuvo viską apimančios, vieningos teorijos. Savo keturiomis trumpomis, tačiau labai sudėtingomis lygtimis Maksvelas sugebėjo tiksliai apibūdinti elektros bei magnetinio laukų elgesį ir sąveiką. Komlikuotą reiškinį jis pavertė suvokiama teorija. Maksvelo lygtys praeitame šimtmetyje intensyviai buvo naudojamos ir teoriniame, ir taikomajame moksle.
Didžiulis Maksvelo lygčių privalumas yra tas, kad tai bendros lygtys, taikomos visuose situacijose. Iš Makslelo lygčių gali būti išvesti visi anksčiau žinoti elektros bei magnetizmo dėsniai ir daug kitų, iki tol neatrastų rezultatų.
Svarbiausieji rezultatai buvo gauti paties Maksvelo. Su jo lygtimis galima įrodyti, jog įmanomi periodiški elektomagnetinio lauko virpesiai. Tokie virpesiai, vadinami elektromagnetinėmis bangomis, kartą prasidėję, sklis išore erdve. Savo lygčių pagalba, Maksvelas sugebėjo įrodyti, kad tokių elekromagnetinių bangų greitis toks pat kaip ir šviesos, o po to teisingai padarė išvadą, kad pačią šviesą sudaro elektromagnetinės bangos.
Taigi Maksvelo lygtys yra ne tik pagrindiniai elektros ir magnetizmo dėsniai, bet ir tai pat pagrindiniai optikos dėsniai. Iš jo lygčių galima išvesti visus anksčiau žinotus optikos dėsnius ir daugelį kitų nežinomų faktų.
Regima šviesa yra ne vienintelis įmanomas elekromagnetinio spinduliavimo tipas. Maksvelo lygtys įrodė, kad gali egzistuoti ir kitokių elekromagnetinių bangų, besiskiriančių nuo regimos šviesos ilgiu ir didžiu. Šias teorines išvadas vėliau akivaizdžiai patvirtino Henrikas Hercas, kuriam pavyko ir aptikti, ir išgauti nematomas bangas, apie kurių egzistavimą spėjo Maksvelas. Dar po kelerių metų Guljelmas Markonis pademonstravo, kaip tos nematomos bangos gali būti naudojamos belaidžiams ryšiams. Šiandien jos naudojamos ir televizijai. Rengeno, gama, infraraudonieji, ultravioletiniai spinduliai yra kiti elektromagnetinio spinduliavimo pavyzdžiai. Visi jie gali būti tyrinėjami Maksvelo lygčių pagalba.
Nors Maksvelas išgarsėjo pirmiausia dėl savo įnašo į elektromagnetiką ir optiką, jis turi svarbių nuopelnų ir daugeliui kitų mokslo sričių, tarp jų ir astronomijos teorijai bei termodinamikai. Ypač jis domėjosi kinetine dujų teorija. Maksvelas suprato, jog ne visos dujų molekulės juda ne tuo pačiu greičiu. Vienos juda lėtai, kitos – greičiau, dar kitos – labai greitai. Maksvelas sudarė formulę, labai tiksliai parodančią, kaip judės tam tikrų dujų molekulių grupė (neatsižvelgiant į temperatūrą). Ši formulė vadinama Maksvelo distribucija, yra viena labiausiai naudojamų mokslinių lygčių ir taikoma daugelyje svarbių fizikos šakų.
Maksvelas darbe “Apie Faradėjaus jėgų linijas” (1855 – 1856) suformulavo metodą ir iš esmės nematė elektromagnetinių reiškinių tyrimų programą, remiantis artiveikos požiūriu.
Apie šio darbo įvadą vokiečių fizikas rašė: “Jis parodo, kaip mažai jo vėlesni atradimai priklausė nuo atsitiktinumo; be to, jis parodo, kad jis dirbo pagal iš anksto gerai apgalvotą planą. Apie panašų planą turbūt mąstė daugelis mokslininkų, bet nedaugelis jų suvokė jį taip aiškiai ir turėjo pakankamai tiesumo, kad iš anksto paaiškintų jį taip paprastai”.