Ljudi koji su pomerali granice: James Clerk Maxwell

Ljudi koji su pomerali granice: James Clerk Maxwell

Džejms Klerk Maksvel (James Clerk Maxwell) je rođen 13. juna 1831. godine u Edinburgu, a odrastao je na velikom imanju u Galoveju, na jugozapadu Škotske. Iako je njegova porodica imala veliko imanje, nije bila preterano imućna. Maksvel je živeo sa roditeljima i do svoje osme godine imao je veoma srećno detinjstvo. Od malena je pokazao interesovanje za nauku, pa ga je majka podučavala kod kuće. Međutim, ona je umrla od raka kada je imala 48 godina. Od tada nastavlja da ga podučava učitelj, kojeg je njegov otac unajmio. Učitelj ga nije naučio gotovo ničemu, a tukao ga je svaki put kada bi Maksvel pokazao znanje veće od njegovog. Maksvel je to trpeo dve godine. Kada je njegov otac konačno otkrio šta se dešava, otpustio je učitelja, a sina je poslao na Edinburšku akademiju kada je ovaj imao samo deset godina.

Maksvel se u početku nije najbolje uklopio među studentima Edinburške akademije. Bio je iz provincije, odeven u čudnu, ručno pravljenu odeću i cipele, što je veoma odudaralo od elegantnih i uglađenih stanovnika Edinburga. Imao je i čudan naglasak i govorio je veoma nerazumljivo, zbog čega su ga kolege prozvale “kretenko”. Maksvelu je nadimak ostao tokom celog školovanja, iako se ubrzo pokazalo da je natprosečno inteligentan i jedan od najboljih studenata. Vremenom se navikao na život u velikom gradu i sprijateljio se sa nekoliko kolega. Ipak, najlepši dani školovanja za Maksvela bili su oni kada mu je otac dolazio u Edinburg i vodio ga na naučne sastanke Kraljevskog društva. Kada je Maksvel imao samo 12 godina, video je neke od Faradejevih otkrića na ovim sastancima i zainteresovao se za elektromagnetizam.
Maksvel je sa 16 godina otišao na Edinburški univerzitet. Tamo je bio tri godine, a zatim je otišao na Kembridž, koji je u to vreme važio za jedan od najboljih mesta za proučavanje nauke. Maksvel je bio najbolji student. Diplomirao je 1854. godine i postao član Trinitija. Sve ovo je postigao do svoje 23. godine. Već tada, svima je bilo jasno da će Maksvel ostaviti značajnog traga u nauci.

Slika 119 Ljudi koji su pomerali granice: James Clerk Maxwell

Portret mladog Maksvela tokom studija na Kembridžu

Maksvel je 1856. godine postao profesor prirodne filozofije na koledžu Marišal u Aberdinu. Tamo se oženio Ketrin Meri Djuar (Katherine Mary Dewar). Nisu imali dece, a Ketrin mu je pomagala pri izvođenju eksperimenata.

Tokom godina napredovanja i usavršavanja, Maksvel se interesovao za različite oblasti nauke. Dve godine svog života posvetio je proučavanju jednog od tada najvećih problema, prirode Saturnovih prstenova. Maksvel je dokazao da jedinstven, čvrsti prsten kao takav ne bio mogao da opstane, a da bi se fluidni prsten raspao na grudvice. Zaključio je da su zbog toga Saturnovi prstenovi najverovatnije sačinjeni od većeg broja samostalnih čestica, koje nezavisno kruže oko Saturna. Maksvel je za rad na ovu temu osvojio Adamsovu nagradu 1857. godine. Njegov zaključak o prirodi Saturnovih prstenova je kasnije potvrđen spektroskopskim merenjima.
Maksvela je veoma zanimao i spektar boja i način na koji ih ljudsko oko opaža prepoznajući samo crvenu, plavu i zelenu kao odvojene boje. Mozak je taj koji tumači mešavinu ove tri boje i dozvoljava nam da vidimo čitav spektar boja. Maksvela je ovo inspirisalo da pronađe način za pravljenje fotografija u boji. Godine 1861. u Kraljevskoj ustanovi demonstrirao je svoj izum – prvi fotoaparat u boji.

Slika 217 Ljudi koji su pomerali granice: James Clerk Maxwell

Prva fotografija u boji

Snimio je tri fotografije vunene niti kroz tri različite ploče obojenog stakla koje je zvao filteri. Filteri su bili crvene, plave i zelene boje. Zatim su slike s tri fotografske ploče projektovane zajedno na isto platno, kroz tri različita projektora, tako da su se savršeno preklapale. Kombinovana slika imala je sve boje vunene niti.

Maksvel je u to vreme bio profesor na koledžu Kings u Londonu. Tamo je ostvario svoje najvažnije radove o elektromagnetizmu. Proučavao je Faradejeve radove i pokušao matematički da definiše vezu između električnog i magnetskog polja. Godine 1861. objavio je rad na tu temu i definisao 20 diferencijalnih jednačina sa 20 nepoznatih. Ove jednačine su predvidele postojanje talasa od oscilujućih električnih i magnetskih polja, koji putuju kroz prazan prostor brzinom koja se može dobiti prostim eksperimentima. Koristeći podatke dostupne u to vreme, Maksvel je dobio brzinu od 310,740,000 m/s.

Maksvel je bio veoma uzbuđen kada je došao do ovih rezultata, jer je shvatio da je taj broj u stvari brzina svetlosti. Napisao je da imamo jak razlog da zaključimo kako je sama svetlost elektromagnetsko kretanje u obliku talasa koji se šire kroz elektromagnetsko polje po elektromagnetskim zakonima. Pokazalo se da je Maksvel bio u pravu, i njegova kvantitivna veza između svetlosti i elektromagnetizma se smatra jednim od najvećih trijumfa fizike u 19. veku.

Godine 1866. Maksvel se ponovo razboleo i morao je da da otkaz na Kings koledžu. Imao je samo 35 godina i vratio se u Galovej, gde je nasledio porodično imanje. Ketrin ga je negovala, on se oporavio i započeo miran život upravljajući farmom i baveći se naukom. Godine 1871. prihvatio je novi posao kao profesor eksperimentalne fizike na Kembridž univerzitetu, a dve godine kasnije objavio je  jedno od svojih najvažnijih dela, knjigu “Rasprava o elektricitetu i magnetizmu”. U ovom radu prvi put je objavio četiri diferencijalne jednačine u modernoj formi koje predstavljaju osnovu elektromagnetizma.

Neke od ovih jednačina su bile poznate i ranije, ali ih je Maksvel prvi objedinio i dopunio svojim otkrićima. Maksvelove jednačine obuhvataju: Faradejev zakon elektromagnetske indukcije, uopšteni Gausov zakon, uopšteni Amperov zakon sa Maksvelovom ispravkom i jednačinu konzervacije magnetskog fluksa.

Zbog ovih otkrića Maksvel se smatra jednim od retkih naučnika 19. veka koji su imali ogroman uticaj na razvoj fizike u 20. veku. Maksvelov doprinos ovoj nauci je jedan od najznačajnijih, odmah posle radova Isaka Njutna (Isaac Newton) i Alberta Ajnštajna (Albert Einstein).

Džejms Klerk Maksvel umro je 5. novembra 1879. godine, u istim godinama i od iste vrste raka kao i njegova majka.

Izvor fotografija: www.wikipedia.org

Prethodne tekstove iz serijala “Ljudi koji su pomerali granice” možete pronaći ovde.


Jovana Filipović je studentkinja Elektrotehničkog fakulteta, perfekcionista, namćor i statista sreće kao iz Balaševićevih pesama u čijim se stihovima pronalazi. Pevam svoj blues bez namere bitne, za zlo sam teški laik, i možda i nisam neki biser, ali sam barem svoj režiser. A kao omiljeni stih i moto izdvajam: “Brojao sam ljude s krsta, pravila i izuzetke. Posvud promašena vrsta, samo retki nađu retke.”