Ceyms Maksvell tanınmış Klerklər nəslindən olan şotland əsilli zadəgan ailəsində anadan olmuşdur. Əvvəlcə Edinburq (1847 −1850), daha sonra Kembric universitetlərində təhsil almışdır. 1855-ci ildə Triniti-kollecinin elmi şurasının üzvü seçilmişdir. 1856–1860-cı illərdə Aberdin universitetinin Marişal kollecinin professoru, 1860-cı ildən isə London universitetinin Kinqz kollecinin fizika və astronomiya kafedrasına rəhbərlik etmişdir. 1865-ci ildə ciddi xəstəliklə əlaqədar Maksvell bu vəzifədən imtina etmək məcburiyyəti qarşısında qalır və Edinburq yaxınlığındakı ata-baba mülkü olan Qlenlerdə məskunlaşır. Bu illərdə də elmlə məşğul olmağa davam edir və fizika və riyaziyyata dair bir neçə elmi məqalə yazır. 1871-ci ildə Kembric universitetində eskprimental fizika kafedrasına rəhbər təyin olunur. 1874-cü ilin 16 iyununda Henri Kavendişin şərəfinə təsis edilmiş Kavendiş elmi-tədqiqat laboratoriyasına da rəhbərlik edir.
Maksvell ömrünün son illərini Henri Kavendişin əlyazma irsinin çapa hazırlanması və nəşrinə həsr edir. 1879-cu ildə iki böyük cild işıq üzü görür.
Elmi işləri
Edinburq UniversitetiCeyms Maksvelin əlində rəngli şüşə (1855, Kembric), Onun ilk optik eksperimenti
İlk elmi işini – oval fiqurların çəkilməsi üçün sadə üsulları hələ məktəbdə oxuduğu illərdə fikirləşıb tapır. Gənc Maksvellin bu işi sonralar Kral cəmiyyətinin iclasına məruzə olunur və onun elmi əsərləri arasında da yer alır. Triniti-kollecin elmi şurasında olduğu zaman Maksvell Karl Yunq və Helmholçun üç əsas rəng nəzəriyyəsinin davamçısı kimi çıxış etməklə rənglər nəzəriyyəsinə dair təcrübələrlə məşğul olur. Rənglərin qarışmasına dair təcrübələrdə Maksvell müxtəlif rənglərə boyanmış və sektorlara ayrılmış xüsusi disk-fırlanğıcdan (Maksvell diski) istifadə edir. Fırlanğıc sürətlə fırlandıqda rənglərin qarışması müşahidə olunur, disk rəngin spektrinin paylanması üzrə rəngləndikdə ağ, əgər bir tərəfinin qırmızı, digər tərəfini sarı rəngə boyandıqda çəhrayı rəngə çalır. Göy və sarı rənglərin qarışığı isə yaşıl rəng təəsüratı yaradırdı. 1860-cı ildə rənglər və optikaya dair elmi işinə görə Rumford medalı ilə təltif olunur.
1857-ci ildə Kembric universiteti Saturn həlqəsinin sabitliyinə və ya davamlılığına dair ən yaxşı elmi işə görə mükafat təsis edir. Bu hadisə ilk dəfə XVII əsrdə Qaliley tərəfindən müəyyən edilmişdi və Maksvellə qədər təbiətin ən sirli tapmacası olaraq qalırdı. Saturnun tərkibi bilinməyən üç konsentrik həlqə ilə əhatə olunması müəyyən edilmişdi. Laplas sübut etmişdir ki, həlqə materialı bərk ola bilməz. Maksvell riyazi analiz aparmaqla həlqə maddəsinin maye ola bilməməsini də göstərdi və belə bir nəticəyə gəldi ki, belə bir struktur o zaman sabit və ya davamlı ola bilər ki, o aralarında asılılıq olmayan meteoritlər yığınından ibarət olsun. Həlqənin davamlılığı onun Saturn tərəfindən cəzb olunması və planetin və meteoritlərin qarşılıqlı hərəkəti ilə təmin olunur. Bu işinə görə Maksvell C. Adams mükafatına layiq görülür.
Maksvellin ilk elmi işlərindən biri də qazların kinetik nəzəriyyəsi ilə bağılıdır. O, 1859-cu ildə Britaniya assosiyasiyasının növbəti iclasında yeni bir məruzə ilə çıxış edir. O, maddə molekullarının sürət üzrə paylanması (Maksvell paylanması) fikrini irəli sürür. Maksvell molekulların sərbəst hərəkətinin orta uzunluğu anlayışını irəli sürmüş Klaziusun qazların kinetik nəzəriyyəsini bir qədər də inkişaf etdirərək qazları qapalı mühitdə xaotik hərəkətdə olan çoxsaylı ideal elastik kürəciklər toplusu kimi təsəvvür edir. Kürəcikləri (molekulları) sürətləri üzrə qruplara ayırmaq olar, bununla belə stasionar halda hər bir qrupdakı molekulların sayı sabit qalır, baxmayaraq ki, bu qruplara girib-çıxa bilirlər. Bütün bunlardan belə bir nəticəyə gəlmək olurdu ki, maddə hissəcikləri sürətlər üzrə nəzəriyyədə müşahidə olunan səhvlərin ən kiçik kvardratlar metodu üzrə, yəni Qaus statistikasına uyğun olaraq paylanır. Maksvell öz nəzəriyyəsi çərçivəsində Avoqadro qanununu, diffuziya, istilikkeçiricilik, daxili sürtünmə hadisələrini izah edir. 1867-ci ildə termodinamikanın ikinci başlanğıcınin statik təbiətini nümayiş etdirir (Maksvell şeytanı).
Ceyms Maksvelin yaşlı vaxtı
1831-ci ildə Maksvelin doğum ilində Maykl Faradey elektromaqnit induskiyası hadisəsini kəşfi ilə nəticələnəcək klassik təcrübələr həyata keçirir. Maksvell elektrik və maqnetizm hadisələrinin tədqiqinə bundan 20 il sonra elektrik və maqnit effektlərinin təbiətinə dair ikili baxışın mövcud olduğu bir dövrdə başlayır. Andre Mari Amper və Con fon Neyman kimi alimlər elektromaqnit qüvvələrinə iki kütlə arasındakı qravitasiya cazibəsinın analoqu kimi baxırdılar. Maykl Faradey isə qüvvə xətləri ideyalarına sadiq qalaraq bu qüvvələrin mənfi və müsbət elektrik yüklərini və ya maqnitin şimal və cənub qütblərini birləşdirdiyini bildirirdi. Qüvvə xətləri bütün ətraf mühiti əhatə edir (Faradey bunu sahə adlandırırdı) və elektrik və maqnit qarşılıqlı əlaqəsini şərtləndirirdi. Faradeyin ardınca Maksvell qüvvə xətlərinin hidrodinamik modelini işləyir və o vaxtlar məşhur olan və Faradeyin mexaniki modellərinə uyğun gələn elektrodinamik əlaqənin riyazi ifadəsini verir. Bu tədqiqatların əsas nəticələri "Faradeyin qüvvə xəttləri" (Faraday’s Lines of Force, 1857) əsərində öz əksini tapır. 1860–1865-ci illərdə Makvell elektromaqnit hadisələrinin əsas qanunauyğunluqlarının öz əksini tapdığı tənliklər sistemi (Maksvell tənlikləri) şəklində hazırladığı elektromaqnit sahəsi nəzəriyyəsini yaradır. 1-ci tənlik Faradeyin elektromaqnit induksiyasını ifadə edirdi; 2-ci tənlik Maksvellin özü tərəfindən kəşf olunmuş və qarışıq cərəyanlar təsəvvürlərinə əsaslanan maqnitoelektrik induksiyasını izah edir; 3-cü tənlik elektrik miqdarının saxlanılması qanunu; 4-ü maqnit sahəsinin burulğanlı təbiətinı ifadə edirdi.
Bu ideyaları təkmilləşdirməklə Maksvell belə bir nəticəyə gəlir ki, elektrik və maqnit sahələrinin istənilən dəyişilməsi ətraf mühiti dəlib keçən qüvvə xətlərinin dəyişilməsinə səbəb olmalıdır, yəni mühitdə yayılan impulslar (və ya dalğalar) mövcud olmalıdır. Bu dalğaların yayılması sürəti (elektromaqnit həyəcanlanması) mühitin dielektrik və maqnit keçiriciliyindən asılı olub elektromaqnit vahidinin elektrostatik vahidi nisbətinə bərabərdir. Maksvell və digər tədqiqatçılara görə bu nisbət 3.4*1010 cm/s təşkil edir. Bu isə yeddi il əvvəl fransız fiziki A. Fizo tərəfindən təyin olunmuş işığın yayılma sürəti qiymətinə yaxındır. 1861-ci ilin oktyabrında Maksvell Faradeyə öz tapıntısı haqqında məlumat göndərir: işıq – qeyri-keçirici mühitdə yayıla bilən elektromaqnit həyəcanlanması, yəni elektromaqnit dalğalarının bir növüdür. Tədqiqatın bu həlledici mərhələsi özünü "Elektromaqnit sahəsinin dinamik nəzəriyyəsi" (Treatise on Electricity and Magnetism, 1864) əsərində əks etdirir. Tədqiqatın nəticələri isə sonralar elektrik və maqnetizm haqqında məşhur Traktatın işıq üzü görməsi ilə nəticələnir (1873).
Mənbə
1. V. Karçev "Böyük tənliklərin sərgüzəştləri", 1978
