James Clerk Maxwell

Födelseland: England
Födelseår: 1831
Död år: 1879

James Clerk Maxwell

Barndom vid Glenlair

James Clerk Maxwell (Junior) var en teoretisk fysiker och geni född i en skotsk adlig familj i Edinburgh den trettonde juni år 1831. Han bodde på 14th India Street. Hans arbete med den elektriska fältteorin beredde väg för samtliga upptäckter på 1900-talet. Kort efter James födelse flyttade familjen till den, av familjen, nybyggda gården Glenlair i Kirkcudbrightshire, Skottland. Fadern hette John Clerk Maxwell. Fadern hade lagt till det flottare Maxwell till efternamnet Clerk. Familjen var djupt religiös. Det blev James också och kände att religion och vetenskap kompletterade varandra. Modern Frances Cay dog i magcancer år 1839 då James bara var åtta år gammal.

Familjen flyttar till Edinburgh

Familjen Clerk Maxwell flyttade till Edinburgh år 1841 där de bodde på 31 Heriot Row. James började på Edinburgh Academy där han betraktades av eleverna som en lantis och fick öknamnet "Dafty". Snart så överraskade han dem med att vara en utsökt akademiker. James publicerade redan vid fjorton års ålder arbetet "On the description of Oval Curves, and those having a plurality of Foci" som var relativt matematiskt. Artikeln kommunicerades av professor Forbes.

I november år 1847 började Maxwell vid universitetet i Edinburgh. Vid arton års ålder, år 1850, började han arbetet med fält och studerade polariserat ljus genom glas. Arbetet "Elastic Solids" skrev han då eftersom den unge skotten inte var interlektuellt utmanad av universitetet.

Cambridge University

I oktober år 1850 började James vid Cambridge University, England, ungefär 400 km hemifrån. Här gick han först vid Peterhouse College och sedan vid Trinity College. Här blev han bl a blev kompis med kanadensaren E. J. Routh. Blev nummer två som Wrangler, Routh var bäst, och nummer ett i Smith's Prizeman. Var en av de första som försökte systematisera reglertekniken. Var i Cambridge tills i januari år 1856.

Giftemål

Gifte sig med Katherine Mary Dewar i juni år 1858. Hon var dotter till rektorn på Marischal College i Aberdeen, Skottland. De fick aldrig några barn.

Astronomi & Adams pris

Avbröt arbetet med elektricitet för att jobba med astronomi. Han vann Adams pris år 1859. Beredde väg för teori om gaser.

London & King's College

År 1860 flyttade han till London och King's College. Bodde på 6 Palace Gardens Terrace i Kensington fram till år 1865 då han delvis pensionerade sig och återvände till Glenlair.

Professur vid Cambridge University

Erbjöds professur vid Cambridge University år 1871 vilken han accepterade. Skrev boken "The Treatise on Electricity and Magnetism" i två volymer som publicerades år 1873 och blev hans största framgång. Hertigen av Devonshire sponsrar Cavendish Laboratory och Maxwell blir dess första professor.

Utvecklar reglertekniken

År 1868 publicerade han artikeln "On Governors" som var den första systematiska studien av återkopplade system. I denna artikel utvecklade han differentialekvationer för "centrifugalgovernörerna", linjäriserade dessa runt jämviktspunkten och konstaterade att polerna till karakteristiska ekvationen måste ligga i vänstra halvplanet för att systemet skall vara stabilt. Han försökte bestämma allmänna villkor för hur polynomkoefficienterna skulle se ut för att dess rötter skulle ligga i vänstra halvplanet men lyckades endast för polynom av andra och tredje ordningen. Att finna allmänna villkor lyckades dock hans gamla studiekamrat E. J. Routh med för vilket han vann 1877 års Adamspris där bl a Maxwell satt i juryn.

Upptäcker de elektromagnetiska lagarna - 20 stycken kvaternioner

James viktigaste bidrag till vetenskapen var dock att han upptäckte lagarna för elektromagnetismen i uppsatsen "Treatise on electricity and magnetism" år 1873. Han och utvecklade lagarna som inkluderar alla fenomen inom elektricitet och magnetism (elektromagnetiska fältteorin). En tidig version av lagarna modifierades Amperes lag år 1862 genom att lägga till något som kallades för förskjutningsström ("displacement current"). Matematiken fungerar då även för dynamiska system och ledde till det som idag kallas för den elektromagnetiska fältteorin. Han förutsade därmed existensen av elektromagnetiska vågor.

I sin bok i två volymer "Treatise on electricity and magnetism" så beskriver han 20 stycken ekvationer som beskrivs med kvaternioner.

Maxwell var teoretiker och det skulle dröja till år 1888 innan Heinrich Hertz (1857-1894) experimentellt påvisade de elektromagnetiska vågornas existens.

Heaviside förvanskar Maxwells obegränsade elektromagnetiska lagar

Oliver Heaviside (1850-1925), vars farbror var adliga personen Sir Charles Wheatstone (1802-1875), begränsade Maxwells 20 stycken elektromagnetiska fältekvationer till tolv (12) stycken som skrevs om till fyra ekvationer (B, E, J och rho), innehållande Curl- och Div-operatorer, som används uteslutande idag[4],[5]. Därmed förvanskas Maxwells obegränsade teori till från att möjliggöra nästintill obegränsad utvinning av energi ur kvantfluktuationerna (Nollpunktsenergi) till att dipolen, som möjliggör detta, nästan fullständigt förstörs i trefasmotorn. Som är en konstruktion baserad på Heavisides fyra begränsade ekvationer. Man behöver utgå ifrån Maxwells obegränsade 20 stycken kvaternioner för att göra elektromagnetismen kompatibel med kvantfysiken[6].

Cavendish-professor

Var Cavedish Laboratoriets, som ligger i Cambridge, England, första professor.

Jobbar med tunna gaser under tiden vid Cavendish Laboratory. Skriver "Cavendish-artiklarna". Skriver artiklar i Encyclopedia Britannica om atomer, attraktion, capillära krafter, kroppars sammansättning, diagram, eter, Faraday samt harmonisk analys.

Oberoende av Ludwig von Boltzmann (1844-1906) så utvecklade han den statistiska mekaniken.

James Clerk Maxwell dog femte november år 1879 och har numera ett minnesmärke i britternas "Hall of Fame", Westminister Abbey i London, liksom andra vetenskapsmän som Sir Isaac Newton (1642-1727), som till och med är begravd här, Michael Faraday (1791-1867), Charles Darwin (1809-1882), J J Thompson (1856-1940), Lord Kelvin (1824-1907), Ernest Rutherford (1871-1937) och Paul Dirac (1902-1984). James är begravd i samma grav som sin fru, far och mor.


Källor:
[1]: Presentation av Sonnet vid mikrovågsteknikskonferensen IMS 2006 i San Francisco, 2006-06-13.
[2]: Wikipedia, James Clerk Maxwell, 2018-01-22.
[3]: Wikisource: "Treatise on Electricity and Magnetism", Quaternion expressions for the Electromagnetic Equations, 1873.
[4]: Oliver Heaviside Memorial Project, 2014.
[5]: Wikipedia, Oliver Heaviside, Innovations and discoveries, 2020-02-29.
[6]: Topological Foundations of Electromagnetism, World Scientific Series in Contemporary Chemical Physics, 13 March 2008, Terence W. Barrett.

Tillbaka till Kosmologikas hemsida