Maxwell napisał równania i odkrył fale radiowe

źródło: The Royal Society

James Clerk Maxwell (1831–1879), wybitny szkocki fizyk i matematyk

Pisałem już o osiągnięciu Oersteda, który w 1820 r. odkrył, że płynący prąd wytwarza pole magnetyczne. Pisałem też o odkryciu Faradaya, który w 1831 r. wykazał, że zmienne pole magnetyczne indukuje prąd elektryczny. Tym razem chcę opowiedzieć o genialnej syntezie wszystkich tych odkryć w postaci jednej teorii.

Człowiekiem, który połączył w całość wiedzę o elektryczności i magnetyzmie, był James Clerk Maxwell. Ten wybitny fizyk wniósł fundamentalny wkład do wielu dziedzin nauki, na przykład do termodynamiki i do teorii barw. Wykonał pierwszą w dziejach barwną fotografię (szkockiego tartanu, bo był Szkotem), a także wyjaśnił fizyczną naturę jednego z najbardziej zagadkowych obiektów astronomicznych – pierścieni otaczających planetę Saturn.

Elektromagnetyzm Maxwella

Ale bezspornie największym osiągnięciem Maxwella było matematyczne opisanie w postaci układu równań wszystkich zjawisk elektrycznych i magnetycznych oraz ich wzajemnych zależności. Równania Maxwella mają bardzo złożoną postać, nie będę więc próbował ich Państwu tu przedstawiać w szczegółach, bo wymaga to znajomości rachunku różniczkowego (albo całkowego, bo istnieje i taka wersja tych równań), ale dla znawców równania Maxwella są zachwycające. Inna rzecz, że nie były takie ładne od samego początku, bo sam twórca początkowo nie mógł opanować złożoności zjawisk, które próbował objąć jedną teorią, i dochodził do końcowego rozwiązania stopniowo.

Na początku w 1862 r. przedstawił kilka formuł matematycznych wiążących zjawiska elektryczne i magnetyczne, ale nie była to jeszcze kompletna teoria. Uzupełniając swoje prace o kolejne...