James Clark Maxwell elektromagnetisk teori. Vitenskapelige funn på 1800-tallet

James Clerk Maxwell (1831-79) - engelsk fysiker, skaper av klassisk elektrodynamikk, en av grunnleggerne av statistisk fysikk, arrangør og første direktør (siden 1871) av Cavendish Laboratory, spådde eksistensen av elektromagnetiske bølger, fremmet ideen om lysets elektromagnetiske natur, etablerte den første statistiske loven - loven om fordeling av molekyler etter hastighet, oppkalt etter ham.

Når et fenomen kan beskrives som et spesielt tilfelle av et generelt prinsipp som gjelder andre fenomener, så sier de at dette fenomenet er forklart

Maxwell James Clerk

Han utviklet ideene til Michael Faraday og skapte teorien om det elektromagnetiske feltet (Maxwells ligninger); introduserte begrepet forskyvningsstrøm, spådde eksistensen av elektromagnetiske bølger og fremmet ideen om lysets elektromagnetiske natur. Etablerte en statistisk fordeling oppkalt etter ham. Han studerte viskositeten, diffusjonen og varmeledningsevnen til gasser. Maxwell viste at ringene til Saturn består av separate kropper. Arbeider med fargesyn og kolorimetri (Maxwell-disk), optikk (Maxwell-effekt), elastisitetsteori (Maxwells teorem, Maxwell-Cremona-diagram), termodynamikk, fysikkhistorie, etc.

Familie. Studieår

James Maxwell ble født 13. juni 1831 i Edinburgh. Han var eneste sønn Den skotske adelsmannen og advokaten John Clerk, som etter å ha arvet boet til en slektnings kone, født Maxwell, la til dette navnet til etternavnet hans. Etter at sønnen ble født, flyttet familien til Sør-Skottland, til deres egen eiendom, Glenlare ("Shelter in the Valley"), hvor gutten tilbrakte barndommen.

Av alle hypotesene... velg den som ikke slutter å tenke videre på tingene som studeres

Maxwell James Clerk

I 1841 sendte faren til James ham til en skole kalt Edinburgh Academy. Her, i en alder av 15, skrev Maxwell sin første vitenskapelige artikkel, «On Drawing Ovals». I 1847 gikk han inn på University of Edinburgh, hvor han studerte i tre år, og i 1850 flyttet han til University of Cambridge, hvor han ble uteksaminert i 1854. På dette tidspunktet var James Maxwell en førsteklasses matematiker med den suverent utviklede intuisjonen av en fysiker.

Opprettelse av Cavendish Laboratory. Undervisningsarbeid

Etter at han ble uteksaminert fra universitetet, ble James Maxwell igjen i Cambridge for undervisningsarbeid. I 1856 fikk han en stilling som professor ved Marischal College ved University of Aberdeen (Skottland). I 1860 ble han valgt til medlem av Royal Society of London. Samme år flyttet han til London, og aksepterte et tilbud om å tilta stillingen som leder av avdelingen for fysikk ved King's College, University of London, hvor han jobbet til 1865.

Da han kom tilbake til Cambridge University i 1871, organiserte og ledet Maxwell Storbritannias første spesialutstyrte laboratorium for fysiske eksperimenter, kjent som Cavendish Laboratory (oppkalt etter den engelske vitenskapsmannen Henry Cavendish). Dannelsen av dette laboratoriet, som ved begynnelsen av det 19.-20. århundre. omgjort til et av de største sentrene for verdensvitenskap, viet Maxwell de siste årene av sitt liv.

Å drive vitenskapelig arbeid helt korrekt gjennom systematiske eksperimenter og nøyaktige demonstrasjoner krever strategisk kunst.

Maxwell James Clerk

Generelt er få fakta fra Maxwells liv kjent. Sjenert og beskjeden, søkte han å leve i ensomhet og førte ikke dagbøker. I 1858 giftet James Maxwell seg, men familie liv, tilsynelatende, viste seg uten hell, forverret hans usosiabilitet og fremmedgjorde ham fra sine tidligere venner. Det er spekulasjoner om at mye av det viktige materialet om Maxwells liv gikk tapt i brannen i 1929 i hans Glenlare-hjem, 50 år etter hans død. Han døde av kreft i en alder av 48 år.

Vitenskapelig aktivitet

Maxwells uvanlig brede sfære av vitenskapelige interesser dekket teorien om elektromagnetiske fenomener, den kinetiske teorien om gasser, optikk, teorien om elastisitet og mye mer. Et av hans første arbeider var forskning på fysiologi og fysikk av fargesyn og kolorimetri, startet i 1852. I 1861 oppnådde James Maxwell først et fargebilde ved samtidig å projisere røde, grønne og blå lysbilder på en skjerm. Dette beviste gyldigheten av trekomponentteorien om syn og skisserte måter å lage fargefotografering på. I sine arbeider 1857-59 studerte Maxwell teoretisk stabiliteten til Saturns ringer og viste at Saturns ringer kan være stabile bare hvis de består av partikler (kropper) som ikke er forbundet med hverandre.

I 1855 begynte D. Maxwell en serie av sine hovedverk om elektrodynamikk. Artiklene “Om Faradays kraftlinjer” (1855-56), “Om fysiske kraftlinjer” (1861–62), og “Dynamisk teori om det elektromagnetiske felt” (1869) ble publisert. Forskningen ble fullført med utgivelsen av en to-binders monografi, "Treatise on Electricity and Magnetism" (1873).

Noen flott person er en av et slag. I den historiske prosesjonen av forskere har hver av dem sin egen spesifikke oppgave og sin egen spesifikke plass.

Maxwell James Clerk

Opprettelsen av teorien om elektromagnetiske felter

Da James Maxwell begynte å forske på elektriske og magnetiske fenomener i 1855, var mange av dem allerede godt studert: spesielt var lovene for interaksjon av stasjonære elektriske ladninger (Coulombs lov) og strømmer (Amperes lov) etablert; Det er bevist at magnetiske interaksjoner er interaksjoner av elektriske ladninger i bevegelse. De fleste vitenskapsmenn på den tiden trodde at interaksjon ble overført umiddelbart, direkte gjennom tomhet (teorien om langdistansehandling).

En avgjørende vending til teorien om kortdistansehandling ble gjort av Michael Faraday på 30-tallet. 1800-tallet I følge Faradays ideer skaper en elektrisk ladning et elektrisk felt i det omkringliggende rommet. Feltet til en ladning virker på en annen, og omvendt. Samspillet mellom strømmer utføres gjennom et magnetfelt. Faraday beskrev fordelingen av elektriske og magnetiske felt i rommet ved hjelp av kraftlinjer, som etter hans syn ligner vanlige elastiske linjer i et hypotetisk medium - verdenseteren.

Maxwell godtok fullt ut Faradays ideer om eksistensen av et elektromagnetisk felt, det vil si om virkeligheten til prosesser i rommet nær ladninger og strømmer. Han mente at kroppen ikke kan handle der den ikke eksisterer.

Det første D.K Maxwell - ga Faradays ideer en streng matematisk form, så nødvendig i fysikk. Det viste seg at med introduksjonen av feltbegrepet begynte lovene til Coulomb og Ampere å bli uttrykt mest fullstendig, dypt og elegant. I fenomenet elektromagnetisk induksjon Maxwell så en ny egenskap ved felt: et vekslende magnetfelt genererer i tomt rom et elektrisk felt med lukkede kraftlinjer (det såkalte elektriske virvelfeltet).

Det neste og siste trinnet i oppdagelsen av de grunnleggende egenskapene til det elektromagnetiske feltet ble tatt av Maxwell uten noen avhengighet av eksperimentet. Han gjorde en glimrende gjetning om at et elektrisk vekselfelt genererer et magnetfelt, akkurat som en vanlig elektrisk strøm (hypotese for forskyvningsstrøm). I 1869 ble alle de grunnleggende lovene for oppførselen til det elektromagnetiske feltet etablert og formulert i form av et system med fire ligninger, kalt Maxwells ligninger.

Vitenskapens virkelige arnested er ikke mengder av vitenskapelige verk, men det levende sinnet til en person, og for å fremme vitenskapen er det nødvendig å lede menneskelig tanke inn i en vitenskapelig retning. Det kan gjøres forskjellige måter: kunngjøre en oppdagelse, forsvare en paradoksal idé, eller oppfinne en vitenskapelig frase, eller sette frem et doktrinesystem

Maxwell James Clerk

Maxwells ligninger er de grunnleggende ligningene for klassisk makroskopisk elektrodynamikk, som beskriver elektromagnetiske fenomener i vilkårlige medier og i vakuum. Maxwells ligninger ble oppnådd av J.C. Maxwell på 60-tallet. 1800-tallet som et resultat av generalisering av lovene for elektriske og magnetiske fenomener funnet av erfaring.

En grunnleggende konklusjon fulgte fra Maxwells ligninger: endeligheten til forplantningshastigheten til elektromagnetiske interaksjoner. Dette er det viktigste som skiller teorien om kortdistansehandling fra teorien om langdistansehandling. Farten viste seg å være lik hastighet lys i vakuum: 300 000 km/s. Fra dette konkluderte Maxwell at lys er en form for elektromagnetiske bølger.

Arbeider med den molekylære kinetiske teorien om gasser

Rollen til James Maxwell i utviklingen og etableringen av molekylær kinetisk teori er ekstremt viktig ( moderne navn- statistisk mekanikk). Maxwell var den første som kom med en uttalelse om den statistiske naturen til naturlovene. I 1866 oppdaget han den første statistiske loven - loven om fordeling av molekyler etter hastighet (Maxwell-fordeling). I tillegg beregnet han viskositeten til gasser avhengig av hastighetene og den frie banen til molekyler, og utledet en rekke termodynamiske relasjoner.

Maxwells fordeling er hastighetsfordelingen til molekyler i et system i en tilstand av termodynamisk likevekt (forutsatt at translasjonsbevegelsen til molekyler er beskrevet av lovene til klassisk mekanikk). Etablert av J.C. Maxwell i 1859.

Maxwell var en strålende popularisator av vitenskap. Han skrev en rekke artikler for Encyclopedia Britannica og populære bøker: «The Theory of Heat» (1870), «Matter and Motion» (1873), «Electricity in Elementary Exposition» (1881), som ble oversatt til russisk; holdt foredrag og rapporter om fysiske temaer for et bredt publikum. Maxwell viste også stor interesse for vitenskapens historie. I 1879 publiserte han verkene til G. Cavendish om elektrisitet, og ga dem omfattende kommentarer.

Evaluering av Maxwells arbeid

Vitenskapsmannens verk ble ikke verdsatt av hans samtidige. Ideer om eksistensen av et elektromagnetisk felt virket vilkårlige og ufruktbare. Først etter at Heinrich Hertz eksperimentelt beviste eksistensen av elektromagnetiske bølger spådd av Maxwell i 1886-89, fikk teorien hans universell aksept. Dette skjedde ti år etter Maxwells død.

Etter eksperimentell bekreftelse av det elektromagnetiske feltets virkelighet, ble det gjort en grunnleggende vitenskapelig oppdagelse: det er forskjellige typer materie, og hver av dem har sine egne lover, som ikke kan reduseres til Newtons mekanikklover. Maxwell selv var imidlertid knapt klar over dette og forsøkte først å bygge mekaniske modeller av elektromagnetiske fenomener.

Den amerikanske fysikeren Richard Feynman sa utmerket om Maxwells rolle i utviklingen av vitenskapen: «I menneskehetens historie (hvis du ser på det, for eksempel ti tusen år senere), vil den viktigste begivenheten på 1800-tallet utvilsomt være Maxwells oppdagelse av elektrodynamikkens lover. På bakgrunn av denne viktige vitenskapelige oppdagelsen vil den amerikanske borgerkrigen i samme tiår se ut som en provinsiell hendelse.

James Maxwell har gått bort 5. november 1879, Cambridge. Han er ikke gravlagt i graven til de store mennene i England - Westminster Abbey - men i en beskjeden grav ved siden av sin elskede kirke i en skotsk landsby, ikke langt fra familiens eiendom.

James Clerk Maxwell - sitater

Å drive vitenskapelig arbeid helt korrekt gjennom systematiske eksperimenter og nøyaktige demonstrasjoner krever strategisk kunst.

Av alle hypotesene, velg den som ikke forstyrrer videre tenkning om tingene som studeres.

Utviklingen av vitenskap krever i en gitt tidsalder ikke bare at folk tenker generelt, men at de konsentrerer tankene sine om den delen av det store vitenskapsfeltet som er gitt tid krever utvikling.

(1831-1879) Engelsk fysiker, skaperen av teorien om elektromagnetiske felt

James Clerk Maxwell ble født i 1831 i en velstående adelsfamilie, som tilhørte den adelige og eldgamle skotske familien Clerks. Faren hans, John Clerk, som tok etternavnet Maxwell, var advokat. Han hadde stor interesse for naturhistorie, var en mann med varierte kulturelle interesser, en reisende, en oppfinner og en vitenskapsmann. James tilbrakte barndommen i Glenlare, et pittoresk område som ligger noen få miles fra Irskehavet.

James elsket å lage ting på nytt, forbedre designet, fikse, tegne og visste hvordan han skulle strikke og brodere. Hans naturlige nysgjerrighet og hang til ensom refleksjon ble fullt ut forstått av familien og spesielt faren. James bar vennskapet med sin far gjennom hele livet, og som voksen vil han si at den største flaksen i livet er å ha snille og kloke foreldre. Gutten mistet sin mor tidlig: i 1839 døde hun uten å ha gjennomgått en større operasjon.

I 1841, i en alder av 10 år, gikk James inn på Edinburgh Academy - sekundær utdanningsinstitusjon type klassisk gymsal. Fram til femte klasse studerte han uten særlig interesse og var mye syk. I femte klasse ble gutten interessert i geometri og begynte å lage modeller geometriske legemer og kom opp med egne metoder for å løse problemer. I 1846, da han ikke engang var 15 år gammel, skrev han sitt første vitenskapelige arbeid - "Om tegning av ovaler og på ovaler med mange foci", som senere ble publisert i forhandlingene til Royal Society of Edinburgh. Dette ungdomsverket åpner en to-binds samling av Maxwells vitenskapelige artikler.

I 1847, uten å fullføre videregående skole, gikk han inn på University of Edinburgh. På dette tidspunktet ble James interessert i eksperimenter innen optikk, kjemi, magnetisme, og drev mye med fysikk og matematikk. I 1850 presenterte han et papir for medlemmer av Royal Society, "On the Equilibrium of Elastic Bodies", der han beviste et velkjent teorem kalt "Maxwells teorem."

I 1850 flyttet James til University of Cambridge, til det berømte Trinity College, hvor Isaac Newton en gang studerte. En viktig rolle i dannelsen vitenskapelig verdensbilde ung mann Hans kommunikasjon med høyskoleforskere, først og fremst George Stokes og William Thomson (Kelvin), spilte en rolle. Omhyggelig studie av Michael Faradays arbeid med elektrisitet viste vei for hans egen videre forskning.

I 1854 ble Maxwell uteksaminert fra Cambridge University, og mottok sin andre pris - Smith-prisen, tildelt for å vinne den vanskeligste matematiske eksamen. Han mistet den første prisen til Routh, en fremtidig berømt mekaniker og matematiker. Rett etter endt utdanning begynte han sin lærerkarriere ved Trinity College. Maxwell foreleser om hydraulikk og optikk og forsker på fargeteori. I 1855 sendte han en rapport "Experiments on Color" til Royal Society of Edinburgh og utviklet teorien om fargesyn. Som samtidige vitnet om, var ikke James Maxwell en strålende lærer, men han behandlet undervisningsansvaret sitt veldig samvittighetsfullt. Hans sanne lidenskap var vitenskapelig forskning.

På dette tidspunktet hadde hans interesse for problemene med elektrisitet og magnetisme våknet, og i 1855-1856 fullførte han sitt første arbeid på dette feltet - "On Faraday lines of force." Den skisserer allerede hovedtrekkene i hans fremtidige store arbeid. Siden 1855 har forskeren vært medlem av Royal Society of Edinburgh.

I 1856 gikk professor J. Maxwell på jobb ved Institutt for naturfilosofi ved University of Aberdeen i Skottland, hvor han ble værende til 1860. I 1857 sendte han artikkelen sin om elektromagnetisme til Michael Faraday, noe som rørte ham sterkt. Faraday ble overrasket over styrken til den unge forskerens talent. I løpet av denne perioden var Maxwell, parallelt med problemene med elektromagnetisme, engasjert i å løse vitenskapelige spørsmål på andre områder. Han deltar i Cambridge University-konkurransen om stabiliteten til ringene til Saturn, og sender inn et papir «On the stability of the rings of Saturn» til konkurransen, der han viser at ringene ikke er faste eller flytende, men er en sverm av meteoritter. Dette arbeidet ble kalt en av de bemerkelsesverdige anvendelsene av matematikk, og forskeren mottok en æres-Adams-pris.

James Maxwell er en av skaperne av den kinetiske teorien om gasser. I 1859 etablerte han den statistiske loven om distribusjon av gassmolekyler i en stat termisk likevekt, ifølge hastigheter, kalt Maxwell-distribusjonen.

Fra 1860 til 1865 var Maxwell professor i fysikk ved King's College, University of London. Her møtte han først sitt idol, Michael Faraday, som allerede var gammel og syk.

Valget av J. Maxwell i 1861 som medlem av Royal Society i London anerkjente viktigheten av hans vitenskapelige arbeider, blant annet bør to viktige artikler om elektromagnetisme nevnes: "On Physical lines of force" (1861-1862) og " Dynamisk teori om det elektromagnetiske feltet» (1864-1865). Det siste arbeidet skisserte teorien om det elektromagnetiske feltet, som han formulerte i form av et system med flere ligninger - Maxwells ligninger, som uttrykker alle de grunnleggende lovene til elektromagnetiske fenomener. Det gir også en idé om lys som elektromagnetiske bølger.

1 elektromagnetisk feltteori er den største vitenskapelig prestasjon James Maxwell, markerte det begynnelsen på et nytt stadium i fysikk. De fleste forskere satte stor pris på teorien til Maxwell, som ble en av de ledende fysikerne i verden.

I 1865 hadde han en ulykke mens han kjørte på hest. Etter å ha lidd av en alvorlig sykdom, forlot han avdelingen ved University of London og flyttet til hjemlandet Glenlare, til eiendommen hans, hvor han i seks år (til 1871) fortsatte forskningen på teorien om elektromagnetisme og varme. Resultatene av arbeidet hans ble publisert i 1871 i verket "The Theory of Heat".

I 1871, på bekostning av etterkommeren av den berømte engelske vitenskapsmannen fra 1700-tallet Henry Cavendish - hertugen av Cavendish - ble avdelingen opprettet eksperimentell fysikk ved Cambridge University, hvor Maxwell ble invitert som sin første professor. Sammen med avdelingen overtok han også laboratoriet, som nettopp var påbegynt under hans veiledning og ledelse. Dette var det fremtidige berømte Cavendish Laboratory - et vitenskapelig og forskningssenter som senere ble berømt over hele verden. Den 16. juni 1874 fant den store åpningen av Cavendish Laboratory sted, som Maxwell ledet til slutten av livet. Deretter ble det ledet av J. Rayleigh, D. D. Gomson, E. Rutherford, W. Bragg.

James Maxwell var en utmerket leder laboratoriet og hadde utvilsom autoritet blant de ansatte. Han var preget av stor enkelhet, mildhet og oppriktighet i å kommunisere med mennesker, var alltid prinsipiell og aktiv, verdsatt og elsket humor.

Hos Cavendish ledet Maxwell en stor vitenskapelig og pedagogisk arbeid. I 1873 ble hans "Treatise on Electricity and Magnetism" publisert, og oppsummerte forskningen hans på dette området og ble toppen av hans vitenskapelige kreativitet. Han viet åtte år til avhandlingen, og viet de siste fem årene av sitt liv til å bearbeide og publisere de upubliserte verkene til Henry Cavendish, som laboratoriet ble oppkalt etter. Maxwell publiserte to store bind av Cavendishs verk med sine kommentarer i 1879.

Han viste aldri egoisme eller følsomhet, strebet ikke etter berømmelse og aksepterte alltid rolig kritikk rettet til ham. Selvkontroll og selvkontroll var alltid hans følgesvenner. Selv da han ble alvorlig syk og opplevde uutholdelige smerter, forble han balansert og rolig. Forskeren møtte modig legens ord om at han ikke hadde mer enn en måned igjen å leve.

James Clerk Maxwell døde 5. november 1879 av kreft i en alder av førtiåtte. Legen som behandlet ham skriver i sine memoarer at James modig tålte sykdommen. Han hadde utrolige smerter, men ingen rundt ham visste om det. Inntil sin død tenkte han klart og klart, fullt klar over sin forestående død og beholdt fullstendig ro.

James-Clerk MAXWELL

(13.6.1831, Edinburgh, - 5.11.1879, Cambridge)

James Clerk Maxwell - engelsk fysiker, skaper av klassisk elektrodynamikk, en av grunnleggerne av statistisk fysikk, ble født i Edinburgh i 1831.
Maxwell er sønn av en skotsk adelsmann fra en adelig familie av Clerks. Han studerte ved universitetene i Edinburgh (1847–50) og Cambridge (1850–54). Medlem av Royal Society of London (1860). Professor ved Marischal College, Aberdeen (1856–60), deretter ved University of London (1860–65). Siden 1871 har Maxwell vært professor ved Cambridge University. Der grunnla han Storbritannias første spesialbygde fysikklaboratorium, Cavendish Laboratory, som han var direktør for fra 1871.
Maxwells vitenskapelige aktiviteter inkluderer problemer med elektromagnetisme, kinetisk teori om gasser, optikk, teori om elastisitet og mye mer. Maxwell fullførte sitt første verk, "On the Drawing of Ovals and on Ovals with Many Tricks", da han ennå ikke var 15 år gammel (1846, utgitt i 1851). Noen av hans første studier var arbeider om fysiologi og fysikk av fargesyn og kolorimetri (1852-72). I 1861 demonstrerte Maxwell først et fargebilde oppnådd fra samtidig projeksjon av røde, grønne og blå lysbilder på en skjerm, og beviste dermed gyldigheten av trekomponentteorien om fargesyn og skisserte samtidig måter å lage fargefotografering på. Han skapte et av de første instrumentene for kvantitativ fargemåling, kalt Maxwell-disken.
I 1857-59. Maxwell gjennomførte en teoretisk studie av stabiliteten til Saturns ringer og viste at Saturns ringer bare kan være stabile hvis de består av ikke-relaterte faste partikler.
I forskning på elektrisitet og magnetisme (artikler "Om Faradays kraftlinjer", 1855-56; "Om fysiske kraftlinjer", 1861-62; "Dynamisk teori om det elektromagnetiske feltet", 1864; tobinds grunnleggende "Avhandling om Electricity and Magnetism", 1873) Maxwell utviklet matematisk synspunktene til Michael Faraday om rollen til mellommediet i elektriske og magnetiske interaksjoner. Han prøvde (etter Faraday) å tolke dette mediet som en altomfattende verdenseter, men disse forsøkene var ikke vellykket.
Videre utvikling fysikk har vist at bæreren av elektromagnetiske interaksjoner er elektromagnetisk felt, teorien som (i klassisk fysikk) Maxwell skapte. I denne teorien generaliserte Maxwell alle fakta om makroskopisk elektrodynamikk kjent på den tiden og introduserte for første gang ideen om en forskyvningsstrøm som genererer et magnetfelt som en vanlig strøm (ledningsstrøm som beveger seg elektriske ladninger). Maxwell uttrykte lovene til det elektromagnetiske feltet i form av et system med 4 partielle differensialligninger ( Maxwells ligninger).
Den generelle og omfattende karakteren til disse ligningene ble manifestert i det faktum at deres analyse gjorde det mulig å forutsi mange tidligere ukjente fenomener og mønstre.
Dermed fulgte det fra dem eksistensen av elektromagnetiske bølger, som senere ble eksperimentelt oppdaget av G. Hertz. Ved å studere disse ligningene kom Maxwell til konklusjonen om lysets elektromagnetiske natur (1865) og viste at hastigheten til alle andre elektromagnetiske bølger i et vakuum er lik lysets hastighet.
Han målte (med større nøyaktighet enn W. Weber og F. Kohlrausch i 1856) forholdet mellom den elektrostatiske ladningsenheten og den elektromagnetiske og bekreftet dens likhet med lysets hastighet. Maxwells teori antydet at elektromagnetiske bølger produserer trykk.
Lett trykk ble eksperimentelt etablert i 1899 av P. N. Lebedev.
Maxwells teori om elektromagnetisme fikk fullstendig eksperimentell bekreftelse og ble det generelt aksepterte klassiske grunnlaget for moderne fysikk. Rollen til denne teorien ble tydelig beskrevet av A. Einstein: "... her skjedde et stort vendepunkt, som for alltid er forbundet med navnene Faraday, Maxwell, Hertz. Brorparten i denne revolusjonen tilhører Maxwell... Etter Maxwell ble den fysiske virkeligheten unnfanget i form av kontinuerlige felt som ikke kan forklares mekanisk... Denne endringen i virkelighetsbegrepet er den mest dyptgripende og fruktbare av de som fysikken har. har opplevd siden Newtons tid".
I studier av den molekylære kinetiske teorien om gasser (artiklene "Explanations on the dynamic theory of gases", 1860 og "Dynamic theory of gases", 1866), løste Maxwell først det statistiske problemet med fordeling av molekyler ideell gass etter hastighet ( Maxwell distribusjon). Maxwell beregnet avhengigheten av gassviskositet av hastigheten og den gjennomsnittlige frie banen til molekyler (1860), og beregnet absolutt verdi sistnevnte, avledet en rekke viktige relasjoner av termodynamikk (1860). Eksperimentelt målte viskositetskoeffisienten til tørr luft (1866). I 1873-74. Maxwell oppdaget fenomenet dobbel refraksjon i en strømning ( Maxwell-effekt).
Maxwell var en stor popularisering av vitenskapen. Han skrev en rekke artikler for Encyclopedia Britannica, populære bøker som "The Theory of Heat" (1870), "Matter and Motion" (1873), "Electricity in Elementary Exposition" (1881), oversatt til russisk. Et viktig bidrag til fysikkens historie er Maxwells utgivelse av manuskripter av G. Cavendishs verk om elektrisitet (1879) med omfattende kommentarer.

Den 13. juni 1831, i Edinburgh, ble en gutt ved navn James født inn i familien til en aristokrat fra den gamle Clerk-familien. Faren hans, John Clerk Maxwell, et medlem av baren, hadde en universitetsutdanning, men likte ikke yrket og var interessert i teknologi og vitenskap i fritiden. James sin mor, Frances Kay, var datter av en dommer. Etter fødselen av gutten flyttet familien til Middleby, Maxwell-familiens eiendom sør i Skottland. Snart bygde John der nytt hus, kalt Glenlar.

Barndommen til den fremtidige store fysikeren ble formørket bare av morens for tidlige død. James vokste opp som en nysgjerrig gutt, og takket være farens hobbyer, var han omgitt av "tekniske" leker fra barndommen, for eksempel en modell himmelsfære og den "magiske platen", en forløper til kino. Likevel var han også interessert i poesi og skrev til og med poesi selv, forresten, og forlot ikke denne aktiviteten før på slutten av sine dager. Grunnskoleopplæring gitt til James av faren - den første hjemmelæreren ble ansatt først da James var ti år gammel. Riktignok innså faren raskt at slik trening ikke var effektiv i det hele tatt, og sendte sønnen til Edinburgh, til søsteren Isabella. Her kom James inn på Edinburgh Academy, hvor barn fikk en rent klassisk utdannelse - latin, gresk, gammel litteratur, hellig skrift og litt matematikk. Gutten likte ikke umiddelbart å studere, men etter hvert ble han den beste eleven i klassen og ble først og fremst interessert i geometri. På dette tidspunktet oppfant han sin egen metode for å tegne ovaler.

Som seksten år ble James Maxwell uteksaminert fra akademiet og gikk inn på University of Edinburgh. Det var her han endelig lot seg rive med eksakte vitenskaper, og allerede i 1850 anerkjente Royal Society of Edinburgh hans arbeid med teorien om elastisitet som alvorlig. Samme år gikk faren til James med på at sønnen hans trengte en mer prestisjefylt utdannelse, og James dro til Cambridge, hvor han først studerte ved Peterhouse College, og i andre semester overførte han til Trinity College. To år senere mottok Maxwell et universitetsstipend for sin suksess. På Cambridge gjorde han imidlertid svært lite vitenskap - han leste mer, gjorde nye bekjentskaper og beveget seg aktivt blant universitetsintellektuelle. På dette tidspunktet ble hans religiøse synspunkter dannet - betingelsesløs tro i Gud og skepsis mot teologi, som James Maxwell plasserte på sisteplass blant andre vitenskaper. I studentår han ble også en tilhenger av den såkalte «kristen sosialisme» og deltok i Arbeiderkollegiets arbeid og holdt populære forelesninger der.

Som 23-åring besto James den avsluttende eksamenen i matematikk, og endte på andreplass på studentlisten. Etter å ha mottatt sin bachelorgrad, bestemte han seg for å bli ved universitetet og forberede seg på rangen som professor. Han underviste, fortsatte å samarbeide med Arbeiderhøyskolen og begynte på en bok om optikk, som han aldri ble ferdig med. Samtidig skapte Maxwell en eksperimentell tegneseriestudie som ble en del av Cambridge-folkloren. Hensikten med denne forskningen var "cat-twirling" - definert Maxwell minimumshøyde, som en katt som faller, reiser seg på potene. Men James's hovedinteresse på den tiden var fargeteori, som stammer fra Newtons idé om eksistensen av syv primærfarger. Hans seriøse interesse for elektrisitet går tilbake til samme tid. Umiddelbart etter å ha mottatt sin bachelorgrad begynte Maxwell å forske på elektrisitet og magnetisme. På spørsmålet om naturen til magnetiske og elektriske effekter, aksepterte han posisjonen til Michael Faraday, ifølge hvilke kraftlinjer forbinder negative og positive ladninger og fyller det omkringliggende rommet. Men de riktige resultatene ble oppnådd av den allerede etablerte og strenge vitenskapen om elektrodynamikk, og derfor stilte Maxwell seg selv spørsmålet om å konstruere en teori som inkluderte både Faradays ideer og resultatene av elektrodynamikk. Maxwell utviklet en hydrodynamisk modell av kraftlinjer, og han klarte også for første gang å uttrykke på matematikkspråket mønstrene Faraday oppdaget – i form av differensialligninger.

Høsten 1855 ble James Maxwell, etter å ha bestått den nødvendige eksamen, medlem av universitetsrådet, noe som forresten på den tiden betydde å avlegge et sølibatløfte. Med begynnelsen av det nye semesteret begynte han å lese forelesninger om optikk og hydrostatikk ved høgskolen. Om vinteren måtte han imidlertid dra til hjemstedet for å frakte sin alvorlig syke far til Edinburgh. Da han kom tilbake til England, fikk James vite at det var en ledig stilling som lærer i naturfilosofi ved Aberdeen Marischal College. Dette stedet ga ham muligheten til å være nærmere faren, og Maxwell så ingen utsikter for seg selv i Cambridge. Midt på våren 1856 ble han professor i Aberdeen, men John Clerk Maxwell døde før sønnens utnevnelse. James tilbrakte sommeren på familiens eiendom og dro til Aberdeen i oktober.

Aberdeen var den største havnen i Skottland, men mange av avdelingene ved universitetet ble dessverre forlatt. I de aller første dagene av professoratet begynte James Maxwell å rette opp denne situasjonen, i det minste i avdelingen hans. Han arbeidet med nye undervisningsmetoder og prøvde å interessere studentene for vitenskapelig arbeid, men lyktes ikke i denne bestrebelsen. Den nye professorens forelesninger, fulle av humor og ordspill, handlet om svært komplekse ting, og dette faktum skremte av de fleste studentene, vant til presentasjonens popularitet, mangelen på demonstrasjoner og forsømmelse av matematikk. Av de åtte dusin studentene var Maxwell i stand til å undervise bare noen få mennesker som virkelig ønsket å lære.

I Aberdeen arrangerte Maxwell også sitt personlige liv - sommeren 1858 giftet han seg yngste datter Rektor ved Marischal College, Catherine Dewar. Umiddelbart etter bryllupet ble James utvist fra rådet ved Trinity College for brudd på sølibatløftet.

Tilbake i 1855 tilbød Cambridge prestisjetunge pris Adams arbeid med studiet av Saturns ringer, og det var James Maxwell som vant prisen i 1857. Men han var ikke fornøyd med prisen og fortsatte å utvikle emnet, og publiserte til slutt avhandlingen "Om stabiliteten i bevegelsen til Saturns ringer" i 1859, som øyeblikkelig fikk anerkjennelse blant forskere. Avhandlingen ble sagt å være den mest briljante anvendelsen av matematikk på fysikk som eksisterer. Under sitt professorat ved Aberdeen College jobbet Maxwell også med temaet lysbrytning, geometrisk optikk og, viktigst av alt, den kinetiske teorien om gasser. I 1860 bygde han den første statistiske modellen av mikroprosesser, som ble grunnlaget for utviklingen av statistisk mekanikk.

Professorstillingen ved University of Aberdeen passet Maxwell ganske bra - høgskolen krevde hans tilstedeværelse bare fra oktober til mai, og resten av tiden var forskeren helt fri. En atmosfære av frihet hersket på høyskolen, professorer hadde ikke strenge ansvarsområder, og i tillegg holdt Maxwell hver uke betalte forelesninger ved Aberdeen Scientific School for mekanikere og håndverkere, hvis opplæring han alltid var interessert i. Denne bemerkelsesverdige tilstanden endret seg i 1859, da det ble besluttet å forene de to høyskolene ved universitetet, og stillingen som professor i avdelingen for naturfilosofi ble opphevet. Maxwell prøvde å få samme stilling ved University of Edinburgh, men stillingen gikk gjennom konkurranse til hans gamle venn Peter Tat. I juni 1860 ble James tilbudt et professorat ved avdelingen for naturfilosofi ved King's College i hovedstaden. Samme måned holdt han et foredrag om sin forskning på fargeteori og ble snart tildelt Rumford-medaljen for sitt arbeid innen optikk og fargeblanding. Han tilbrakte imidlertid all den resterende tiden før semesterstart i Glenlare, familiens eiendom – og ikke i vitenskapelige studier, men alvorlig syk av kopper.

Å være professor i London viste seg å være mye mindre hyggelig enn i Aberdeen. King's College hadde ypperlig utstyrte fysikklaboratorier og æret eksperimentell vitenskap, men det lærte også mange flere studenter. Arbeid ga Maxwell bare tid til hjemmeeksperimenter. Imidlertid ble han i 1861 inkludert i standardkomiteen, som fikk i oppgave å definere de grunnleggende enhetene for elektrisitet. To år senere ble resultatene av nøye målinger publisert, som i 1881 fungerte som grunnlag for vedtakelsen av volt, ampere og ohm. Maxwell fortsatte sitt arbeid med teorien om elastisitet, skapte Maxwells teorem, som tar for seg stress i takstoler ved bruk av grafostatiske metoder, og analyserte likevektsforholdene til sfæriske skjell. For disse og andre verk av betydelig praktisk betydning mottok han Keith-prisen fra Royal Society of Edinburgh. I mai 1861, mens han holdt et foredrag om fargeteori, presenterte Maxwell svært overbevisende bevis på at han hadde rett. Dette var verdens første fargefotografi.

Men James Maxwells største bidrag til fysikken var oppdagelsen av strømmen. Etter å ha kommet til den konklusjon at elektrisk strøm har en translasjonsnatur, og magnetisme har en virvelnatur, skapte Maxwell en ny modell - en rent mekanisk, i henhold til hvilken "molekylære virvler produserer" et roterende magnetfelt, og "tomgangsgir" sikrer deres enveisrotasjon. Formasjon elektrisk strøm ble sikret av translasjonsbevegelsen til transmisjonshjul (ifølge Maxwell - "partikler av elektrisitet"), og magnetfeltet, som ble rettet langs virvelrotasjonsaksen, viste seg å være vinkelrett på strømmens retning. Dette kom til uttrykk i "gimlet-regelen", som Maxwell underbygget. Takket være modellen hans var han i stand til ikke bare å tydelig illustrere fenomenet elektromagnetisk induksjon og virvelnaturen til feltet som genererer strøm, men også å bevise at endringer i det elektriske feltet, kalt forskyvningsstrøm, fører til fremveksten av en magnetfelt. Vel, forskyvningsstrømmen ga en ide om eksistensen av åpne strømmer. I sin artikkel "On Physical lines of force" (1861-1862) skisserte Maxwell disse resultatene, og bemerket også likheten mellom egenskapene til virvelmediet med egenskapene til den lysende eteren - og dette var et alvorlig skritt mot fremveksten av den elektromagnetiske teorien om lys.

Maxwells artikkel om den dynamiske teorien om det elektromagnetiske feltet ble publisert i 1864, og i den ble den mekaniske modellen erstattet av "Maxwell's equations" - en matematisk formulering av feltligningene - og selve feltet ble for første gang behandlet som en ekte fysisk system med en viss energi. I denne artikkelen spådde han eksistensen av ikke bare magnetiske, men også elektromagnetiske bølger. Parallelt med studiet av elektromagnetisme utførte Maxwell flere eksperimenter, og testet resultatene hans i den kinetiske teorien. Etter å ha konstruert en enhet som bestemte luftens viskositet, ble han overbevist om at koeffisienten for intern friksjon egentlig ikke er avhengig av tetthet.

I 1865 ble Maxwell endelig lei av sitt pedagogisk virksomhet. Det er ikke overraskende - forelesningene hans var for kompliserte til å opprettholde disiplin i dem, og vitenskapelig arbeid, i motsetning til undervisning, opptok alle hans tanker. Beslutningen ble tatt, og forskeren flyttet til hjemlandet Glenlar. Nesten umiddelbart etter flyttingen ble han skadet på hesteridning og ble syk med erysipelas. Etter å ha kommet seg, begynte James aktivt å drive jordbruk, gjenoppbygge og utvide eiendommen sin. Imidlertid glemte han ikke studentene - han reiste jevnlig til London og Cambridge for å ta eksamen. Det var han som oppnådde introduksjonen av spørsmål og problemer av anvendt karakter i eksamenene. I begynnelsen av 1867 rådet en lege Maxwells ofte syke kone til å gjennomgå behandling i Italia, og familien Maxwell tilbrakte hele våren i Firenze og Roma. Her møtte forskeren professor Matteuci, en italiensk fysiker, og praktiserte fremmedspråk. Maxwell hadde forresten gode kunnskaper i latin, italiensk, gresk, tysk og fransk. Maxwells returnerte til hjemlandet gjennom Tyskland, Holland og Frankrike.

Samme år komponerte Maxwell et dikt dedikert til Peter Tait. Den komiske oden ble kalt "Til sjefsmusikeren i Nabla" og var så vellykket at den etablerte i vitenskapen et nytt begrep "nabla", avledet fra navnet på et gammelt assyrisk musikkinstrument og betegner symbolet på en vektordifferensialoperator. Merk at Maxwell skylder sitt eget pseudonym, som han brukte til å signere diktene og brevene sine, til vennen Tait, som sammen med Thomson presenterte termodynamikkens andre lov som JCM = dp/dt. Venstre side av formelen falt sammen med James sine initialer, og derfor bestemte han seg for å bruke høyre side - dp/dt - som signatur.

I 1868 ble Maxwell tilbudt stillingen som rektor ved University of St. Andrews, men vitenskapsmannen nektet, fordi han ikke ønsket å endre sin tilbaketrukne livsstil i Glenlare. Bare tre år senere, etter mye overveielse, ledet han fysikklaboratoriet som nettopp hadde åpnet i Cambridge og ble følgelig professor i eksperimentell fysikk. Etter å ha sagt ja til dette innlegget, begynte Maxwell umiddelbart å organisere byggearbeid og utstyre laboratoriet (først med sine egne instrumenter). På Cambridge begynte han å undervise i kurs i elektrisitet, varme og magnetisme.

Også i 1871 ble Maxwells lærebok "Theory of Heat" utgitt, som senere ble utgitt flere ganger. Det siste kapittelet i boken inneholdt de grunnleggende postulatene til molekylær kinetisk teori og Maxwells statistiske ideer. Her tilbakeviste han termodynamikkens andre lov, formulert av Clausius og Thomson. Denne formuleringen forutså "universets varmedød" - rent mekanisk punkt syn. Maxwell hevdet den statistiske karakteren til den beryktede "andre loven", som, ifølge hans overbevisning, bare kan krenkes av individuelle molekyler, mens den forblir gyldig i tilfellet med store aggregater. Han illustrerte denne posisjonen med et paradoks kalt "Maxwells demon." Paradokset ligger i evnen til "demonen" (kontrollsystemet) til å redusere entropien til dette systemet uten å bruke arbeid. Dette paradokset ble løst i det tjuende århundre ved å påpeke rollen som fluktuasjoner spiller i kontrollelementet og bevise at når "demonen" mottar informasjon om molekyler, øker den entropien, og derfor er det ingen brudd på termodynamikkens andre lov.

To år senere ble Maxwells tobindsverk, med tittelen "Treatise on Magnetism and Electricity", publisert. Den inneholdt Maxwells ligninger, som førte til Hertz sin oppdagelse av elektromagnetiske bølger (1887). Avhandlingen beviste også lysets elektromagnetiske natur og spådde effekten av lystrykk. Basert på denne teorien forklarte Maxwell påvirkningen av magnetfeltet på lysets forplantning. Imidlertid ble dette grunnleggende arbeidet veldig kjølig mottatt av vitenskapens luminaries - Stokes, Thomson, Airy, Tait. Konseptet med den beryktede forskyvningsstrømmen, som ifølge Maxwell eksisterer selv i eteren, det vil si i fravær av materie, viste seg å være spesielt vanskelig å forstå. I tillegg forstyrret Maxwells stil, som noen ganger var veldig kaotisk i presentasjonen, i stor grad oppfatningen.

Laboratoriet i Cambridge, oppkalt etter Henry Cavendish, åpnet i juni 1874, og hertugen av Devonshire overleverte seremonielt Cavendishs manuskripter til James Maxwell. I fem år studerte Maxwell arven til denne forskeren, reproduserte eksperimentene hans i laboratoriet og publiserte i 1879, under hans redaksjon, de innsamlede verkene til Cavendish, som besto av to bind.

Omtrent ti senere år Gjennom hele livet var Maxwell involvert i populariseringen av vitenskapen. I bøkene hans, skrevet nettopp for dette formålet, uttrykte han mer fritt sine ideer og synspunkter, delte tvil med leseren og snakket om problemer som ennå ikke var løst på den tiden. Ved Cavendish Laboratory fortsatte han å utvikle seg fullstendig konkrete spørsmål angående molekylær fysikk. To av ham siste verk publisert i 1879 - om teorien om sjeldne inhomogene gasser og fordeling av gass under påvirkning av sentrifugalkrefter. Han utførte også mange oppgaver ved universitetet - han var i rådet for universitetets senat, i kommisjonen for å reformere den matematiske eksamen, og fungerte som president for det filosofiske samfunnet. På syttitallet hadde han studenter, blant dem var fremtidige kjente vitenskapsmenn George Crystal, Arthur Shuster, Richard Glazeburg, John Poynting, Ambrose Fleming. Både Maxwells studenter og samarbeidspartnere bemerket hans fokus, enkle kommunikasjon, innsikt, raffinerte sarkasme og fullstendig fravær ambisjon.

Vinteren 1877 viste Maxwell de første symptomene på sykdommen som ville drepe ham, og to år senere diagnostiserte legene ham med kreft. Den store vitenskapsmannen døde i Cambridge 5. november 1879, i en alder av førtiåtte. Maxwells kropp ble fraktet til Glenlare og gravlagt ikke langt fra eiendommen, på en beskjeden kirkegård i landsbyen Parton.

James Clerk Maxwells rolle i vitenskapen ble ikke fullt ut verdsatt av hans samtidige, men viktigheten av arbeidet hans viste seg ubestridelig for det neste århundret. Richard Feyman, en amerikansk fysiker, sa at oppdagelsen av elektrodynamikkens lover er den viktigste begivenheten i det nittende århundre, sammenlignet med hvilken borgerkrigen i USA, som fant sted på samme tid, blekner i sammenligning ...

Den viktigste faktoren for å endre verdens ansikt er utvidelsen av horisonten til vitenskapelig kunnskap. Et nøkkeltrekk i utviklingen av vitenskapen i denne perioden er bred applikasjon elektrisitet i alle bransjer. Og folk kunne ikke lenger nekte å bruke strøm, etter å ha følt dets betydelige fordeler. På dette tidspunktet begynte forskere å studere elektromagnetiske bølger og deres effekt på forskjellige materialer.

En stor prestasjon av vitenskap på 1800-tallet. ble fremmet av den engelske vitenskapsmannen D. Maxwell elektromagnetisk teori Light (1865), som oppsummerte forskningen og de teoretiske konklusjonene til mange fysikere forskjellige land innen elektromagnetisme, termodynamikk og optikk.

Maxwell er kjent for å formulere fire ligninger som var et uttrykk for de grunnleggende lovene for elektrisitet og magnetisme. Disse to områdene hadde vært mye forsket på før Maxwell i mange år, og det var velkjent at de hang sammen. Men selv om forskjellige lover for elektrisitet allerede var oppdaget og de var sanne for spesifikke forhold, var det ikke en eneste generell og enhetlig teori før Maxwell.

D. Maxwell kom til ideen om enheten og innbyrdes sammenheng mellom elektriske og magnetiske felt, og skapte på dette grunnlag teorien om det elektromagnetiske feltet, ifølge hvilken det elektromagnetiske feltet, etter å ha oppstått når som helst i rommet, forplanter seg i det med en hastighet lik lysets hastighet. Dermed etablerte han sammenhengen mellom lysfenomener og elektromagnetisme.

I sine fire ligninger, korte, men ganske komplekse, var Maxwell i stand til å nøyaktig beskrive oppførselen og samspillet mellom elektriske og magnetiske felt. Dermed transformerte han dette komplekse fenomenet til en enkelt, forståelig teori. Maxwells ligninger ble mye brukt i forrige århundre både i teoretiske og anvendte vitenskaper. Den største fordelen med Maxwells ligninger var at de er det generelle ligninger, gjeldende under alle omstendigheter. Alle tidligere kjente lover for elektrisitet og magnetisme kan utledes fra Maxwells ligninger, så vel som mange andre tidligere ukjente resultater.

De viktigste av disse resultatene ble hentet av Maxwell selv. Fra ligningene hans kan vi konkludere med at det er en periodisk oscillasjon av det elektromagnetiske feltet. Når de er startet, vil slike vibrasjoner, kalt elektromagnetiske bølger, spre seg i verdensrommet. Fra ligningene hans var Maxwell i stand til å utlede at hastigheten til slike elektromagnetiske bølger ville være omtrent 300 000 kilometer (186 000 miles) per sekund så Maxwell at denne hastigheten var lik lysets hastighet. Fra dette konkluderte han riktig med at lyset i seg selv består av elektromagnetiske bølger. Dermed er Maxwells ligninger ikke bare de grunnleggende lovene for elektrisitet og magnetisme, de er optikkens grunnleggende lover. Faktisk kan alle tidligere kjente lover for optikk utledes fra ligningene hans, akkurat som tidligere ukjente resultater og sammenhenger. Synlig lys er ikke den eneste mulige formen elektromagnetisk stråling.

Maxwells ligninger viste at det kunne være andre elektromagnetiske bølger enn synlig lys etter bølgelengde og frekvens. Disse teoretiske konklusjonene ble senere klart bekreftet av Heinrich Hertz, som var i stand til å både skape og rette opp usynlige bølger, hvis eksistens hadde blitt forutsagt av Maxwell.

For første gang i praksis klarte den tyske fysikeren G. Hertz å observere forplantningen av elektromagnetiske bølger (1883). Han fastslo også at deres forplantningshastighet er 300 tusen km/sek. Paradoksalt nok trodde han at elektromagnetiske bølger ikke ville ha det praktisk anvendelse. Og noen år senere, på grunnlag av denne oppdagelsen av A.S. Popov brukte dem til å overføre verdens første radiogram. Den besto av bare to ord: "Heinrich Hertz."

I dag bruker vi dem med hell til TV. røntgenstråler, gammastråler, infrarøde stråler, ultrafiolette stråler er et annet eksempel på elektromagnetisk stråling. Alt dette kan studeres gjennom Maxwells ligninger. Selv om Maxwell oppnådde anerkjennelse først og fremst for sine spektakulære bidrag til elektromagnetisme og optikk, ga han også bidrag til andre vitenskapsfelt, inkludert astronomisk teori og termodynamikk (studiet av varme). Emnet for hans spesielle interesse var den kinetiske teorien om gasser. Maxwell innså at ikke alle gassmolekyler beveger seg med samme hastighet. Noen molekyler beveger seg langsommere, andre raskere, og noen beveger seg veldig fort. høy hastighet. Maxwell utledet en formel som bestemmer hvilken partikkel av et gitt gassmolekyl som vil bevege seg med en gitt hastighet. Denne formelen, kalt Maxwell-fordelingen, er mye brukt i vitenskapelige ligninger og har betydelige anvendelser innen mange områder av fysikk.

Denne oppfinnelsen ble grunnlaget for moderne teknologier trådløs overføring av informasjon, radio og fjernsyn, inkludert alle typer mobilkommunikasjon, hvis drift er basert på prinsippet om dataoverføring via elektromagnetiske bølger. Etter eksperimentell bekreftelse av det elektromagnetiske feltets virkelighet, ble det gjort en grunnleggende vitenskapelig oppdagelse: det er forskjellige typer materie, og hver av dem har sine egne lover, som ikke kan reduseres til Newtons mekanikklover.

Den amerikanske fysikeren R. Feynman snakket utmerket om Maxwells rolle i utviklingen av vitenskapen: «I menneskehetens historie (hvis du ser på det, for eksempel ti tusen år senere), vil den viktigste begivenheten i det nittende århundre utvilsomt være Maxwells oppdagelse av elektrodynamikkens lover. På bakgrunn av denne viktige vitenskapelige oppdagelsen vil den amerikanske borgerkrigen i samme tiår se ut som en provinsiell hendelse.