James Clerk Maxwell Kimdir? Hayatı ve Çalışmaları

Fizik ve fizik bilimi alanında yapılan birçok çalışma ile birlikte günümüzde elektrik de dünyanın en önemli bilim alanları arasında yer almıştır. Hem fizikte yaptığı çalışmalar hem de fizik çalışmaları ile birlikte elektriğe yaptığı katkılar açısından da dünyada akla gelen en önemli bilim adamlarından birisi James Clerk Maxwell olarak ifade edilebilir. Bu İskoç bilim adamı, teorik fizikçi ve matematikçi olarak özellikle klasik elektromanyetik teorisi sayesinde muhteşem Maxwell Denklemleri ile de bilinmektedir.

James Clerk Maxwell Kimdir? 

James Clerk Maxwell, 13 Haziran 1831 tarihinde İskoçya başkenti Edinburgh vilayetinde doğmuş ve tarih boyunca yürüttüğü fizik çalışmaları sayesinde ün kazanmış bir bilim adamıdır.

Maxwell, avukat John Clerk Maxwell ile Frances Maxwell evliliğinin tek çocuğu olarak dünyaya gelmiştir. Varlıklı bir ailenin varisi olan babası, James çok küçük yaştayken yeni bir çiftlik evi inşa ettirdiğinde, bu büyük çiftlikte James Clerk Maxwell meraklı yapısı ile henüz 3 yaşındayken her şeyi sorgulamaya ve çevresine ilgi duymaya başlamıştır.

James Clerk Maxwell’in Hayatı

Bilgiye açlığı ve yüksek zekası ile hızlı bir şekilde fark edilen küçük James, annesinin eğitimi ile yetişmeyi sürdürürken; annesinin kendisi 8 yaşındayken vefat etmesi ile amcasının eşi Jane tarafından ilgilenilmiş ve eğitimine devam etmiştir. İlk eğitmeni olan genç bir özel hoca kendisine kötü davranırken, babası daha iyi bir eğitim alabilmesi açısından 1841 yılında genç James’i Edinburgh Akademisi’ne göndermiştir.

14 yaşındayken Royal Society of Edinburgh’da ilk makalesi yayınlanan Maxwell, 16 yaşında kaydolduğu Edinburgh Üniversitesi’nde 3 yıl okuduktan sonra Cambridge Üniversitesi Trinity College’a girerek 1854 yılında da mezun olmuştur.

James Clerk Maxwell’in Akademik Hayatı

Maxwell, Cambridge mezuniyeti sonrasında yine aynı okulda eğitmenliğe devam ederken, 1856 yılında 1856’da Aberdeen’deki Marischal College’a geçerek profesörlük yapmıştır. Profesörlük döneminde Satürn gezegeni halkaları üzerinde yaptığı çalışmalarda parçacıklardan oluştuğunu iddia ederek bir makale yazmış ve bu makale ile ödül kazanırken, yaklaşık 100 yıl sonrasında NASA’nın incelemeleri de bu fikri doğrulamıştır.

1860 yılına kadar aynı okulda görevine devam eden Maxwell aynı yılsonunda King’s College tarafından doğa felsefesi profesörlüğü görevine getirilirken, bu akademide 1865 yılına kadar çok mükemmel bir kariyer yürütmüştür.

James Clerk Maxwell’in Yaptığı Çalışmalar

Maxwell denildiğinde bilim dünyasında bilinen en önemli çalışmalar renk görüşü üzerine yaptığı bilimsel çalışmalardan başlarken, özellikle elektromanyetik alanların davranışlarını ve elektrik ile manyetizma arasındaki ilişkiyi ortaya çıkaracak formüller geliştirmiştir.

Maxwell elektrik ve manyetik alanların uzay boşluğunda dalgalar şeklinde yayıldığını ifade ederken, bazı önemli çalışmaları Michael Faraday ve André Marie Ampere teorileri üzerinden geliştirilmiştir ve bu konuda yayınladığı makaleleri yer alır.

Yine Maxwell tarafından dünyaca ünlü bir şekilde bilinen en önemli çalışma ise Maxwell denklemleri olarak ifade edilebilir. 1861-1862 yılları döneminde yayınladığı üç makalede elektromanyetik alan teorisi için bir formül geliştirirken bu teoriyi günümüzde adı ile anılan 4 temel denklem sayesinde ifade etmiştir.

Maxwell Denklemleri Nedir?

Maxwell’in King’s College’de geçirdiği dönemde yürüttüğü en önemli çalışma olan “Maxwell Denklemleri”, Faraday’ın elektrik ve manyetizma ilişkisini kanıtlayan 20 denklem olarak geliştirilmiştir.

Maxwell sonrasında yaptığı çalışmalar ile denklemleri 4 basit form haline getirse de ilk dönemlerde ilgi görmeyen ve insanlara karmaşık gelen bu denklemler sayesinde kendisinden sonraki dönemlerde Einstein gibi önemli bilim adamları için kaynak oluşturmuştur. Einstein “Özel Görelilik Teorisi” açısından teorinin kökenini Maxwell denklemlerine borçlu olduğunu ifade etmiştir.

Maxwell Kinetik Teorisi 

Gazların kinetik teorisi hakkında yaptığı araştırmalar ile birlikte birçok bilim adamının yürüttüğü teoriler karşısında Maxwell muhteşem sonuçlar elde etmeyi başarmıştır. Çalışmaları sayesinde yaptığı hesaplamalar ile gaz viskozitesinin basınç değerinden bağımsız olduğunu gösterirken, eşi ile yaptığı laboratuvar çalışmaları sayesinde bu fikri doğrulanmıştır.

Kinetik teori sayesinde gazın mutlak sıcaklığı ile viskozite değerinin de orantılı olduğu ortaya çıkarken, bu doğrulama sonrasında Maxwell bir gaz molekül enerji dağılımı bağlantısı elde ederek bu çalışmayı Boltzmann ile paylaşmayı seçmiştir. Bu sayede de daha sonradan gaz sıcaklığının atom ya da molekül hareketi ile ilişkisini gösteren Maxwell-Boltzmann Dağılımı geliştirilmiştir.

James Clerk Maxwell’in Tüm Çalışmaları

Maxwell tarafından geliştirilmiş, bulunmuş ve yürütülmüş tüm çalışmalar aşağıdaki listede de görülebilir.

• Katı yapılardaki stres dağılımını tespit etmenin yöntemi olan fotoelastisite 
• Günümüzdeki RGB renk modelinin doğuşunu sağlayan renkler üzerine görüş çalışmaları ve tarihteki ilk renkli fotoğraf
• Satürn halkaları 
• Gaz parçacıklarının hız dağılımı teorisi Maxwell-Boltzmann dağılımı 
• Manyetizma ve elektrik bağlantısını kanıtlayan Maxwell Denklemleri 
• Kinetik teori 

James Clerk Maxwell Ne Zaman Öldü?

1858 yılında Katherine Mary Dewar ile evlenen James Clerk Maxwell, 1865 yılında İskoçya’daki aile çiftliğine dönerken burada çalışmalarına yıllarca devam etmiş ve 1871’de döndüğü Cambridge’de 48 yaşındayken yine 1879 yılında kanser nedeni ile genç yaşta vefat etmiştir.

48 yaşında kadar yaptığı çok önemli çalışmalara rağmen hiçbir kamu ödülü almamış olan Maxwell, İskoçya’daki bir köyün kilise bahçesine kimsenin haberi olmadan defnedilmiştir. Newton’dan başlayan ve Einstein’a kadar uzanan çalışmalarda çok önemli izler bırakmıştır. Günümüzde Maxwell Denklemleri sayesinde yıllar içerisinde geliştirilmiş televizyon, mikrodalga fırın veya radyo gibi birçok teknolojiden bahsetmek mümkündür.

Sıkça Sorulan Sorular