Maxwell Denklemleri ve James Clerk Maxwell

Maxwell Denklemleri ile adı anılan James Clerk Maxwell, 1831’de Edinburg’da dünyaya geldi. Şehrindeki okula gitti ve daha sonra Edinburgh ve Cambridge Üniversitelerinde okudu. İlk bilimsel makalesini 14 yaşında yazan oldukça meraklı bir çocuktu.

25 yaşında Aberdeen Üniversitesi Marischal Koleji’nde Fizik Profesörü oldu. Aberdeen’de, Clerk Maxwell Satürn’ün halkalarının kompozisyonunu incelemeye başladı. Çünkü biliminsanları hala neden halkaların yıllardır parçalanmadığını veya gezegene düşmediğini anlamaya çalışıyorlardı. Maxwell, konuyu araştırmak için iki yılını harcadı ve 1859’da ayrıntılı bir makale olan ‘Satürn’ün Halkalarının Kararlılığı Üzerine’yi yazdı. Halkaların sayısız küçük katı parçacıklardan oluştuğu sonucuna vardı. 1980’lerin Voyager uzay sondaları, Clerk Maxwell tarafından ulaşılan sonuçların birçoğunu bir asır sonra teyit etti.

1860’da, Clerk Maxwell Aberdeen’den Londra’ya taşınarak burada 1865’e kadar kaldı. 1871’de Cambridge’e dönmesi için gelen bir teklif kabul etti. Günümüzün ünlü Cavendish Laboratuarının kuruluşunda ve tasarımında kilit bir rol oynadı ve ilk Cavendish Fizik Profesörü oldu. Laboratuar resmen 1874’de açıldı. Bu dönem boyunca, Clerk Maxwell araştırmalarını astronomi ve matematiksel fizik de dahil olmak üzere bir dizi alanda sürdürdü.

1873’te, Albert Einstein‘ın görelilik kuramı üzerine çalışmasında anahtar rol oynayan ünlü dört Maxwell denklemini geliştirdi. Einstein, “Özel görelilik kuramı, kökenini elektromanyetik alanın Maxwell Denklemlerine borçludur.” demiştir.

Kuantum İstatistiksel Mekaniği

Maxwell’in elektromanyetik dalgaların doğasını keşfetmesi, günümüz modern teknolojik toplumunun temelini oluşturuyor. Radyo, televizyon, uydu iletişimleri ve cep telefonunun kökleri Maxwell’in bu çalışmasına dayanır.

Fizikçi Richard Feynman, “İnsanlık tarihinin uzak geleceğine göre, örneğin on bin yıl sonra – 19. yüzyılın en önemli olayının Maxwell’in yasalarının keşfedilmesi olarak değerlendirileceğinden şüphe edilemez.” demiştir.

Clerk Maxwell’in bilimsel bilginin ilerlemesine yaptığı katkılarının bir sonucu olarak, dünyanın en büyük astronomik teleskobuna 1987’de onun adı verilmiştir. James Clerk Maxwell Teleskobu (JCMT) 15 metre çapında ve 4092 metre yükseklikte, Hawaii’deki Mauna Kea Gözlemevi’nde bulunmaktadır.

1879’da James Clerk Maxwell’in sağlığı bozuldu. Kirkcudbrightshire’daki aile mülküne yaptığı yaz ziyaretinin ardından Cambridge’e döndü ve burada 5 Kasım’da öldü.

James Clerk Maxwell’in Buluşları

1. Elektromanyetizma: Mexwell’in en ünlü keşfi elektrik, manyetizma ve optik alanlarını birleştiren elektromanyetizma üzerine yaptığı araştırmasıdır.
2. Satürn’ün Halkaları: Maxwell’in zamanında Satürn’ün halkalarının sıvı olduğu düşünülüyordu. Fakat Maxwell halkaların aslında küçük katı cisimlerden oluştuğunu gösterdi.
3. Gazların Hareketi: Maxwell, Ludwig Boltzmann ile birlikte farklı ısılarda gaz moleküllerinin hızını belirleyen bir çalışma yaptı.
4. Renklerin Karışımı: Maxwell sarı ve mavi gibi iki rengi karıştırdığımızda neden yeşil rengi elde ettiğimizi anlamaya çalıştı. Güneşten gelen ışıkta tüm renkler vardır; fakat çimleri yeşil görürüz. Bunun sebebi yeşil harici tüm renklerin emilmesi yeşilinse yansımasıdır. Farklı renkleri karıştırdığımızda da farklı ışınları karıştırmış oluyoruz ve bu yüzden farklı renkler elde ediyoruz.
5. İlk Renkli Fotoğraf: Maxwell, fotoğrafların sadece yeşil, mavi ve kırmızı kullanılarak oluşturabileceğini keşfetti ve 1861’de dünyanın ilk renkli fotoğrafı olan ekose kurdele’yi fotoğrafladı.