James Clerk Maxwell (Džejms Klerk Maksvel) (Edinburgh, 13. juni 1831. - Cambridge, 5. novembar 1879.), bio je škotski fizičar i matematičar koji je bio odgovoran za klasičnu teoriju elektromagnetnog zračenja, koja je bila prva teorija koja je opisala elektricitet, magnetizam i svjetlost kao različite manifestacije istog fenomena. Maxwellove jednačine za elektromagnetizam postigle su drugo veliko ujedinjenje u fizici,Nahin, P.J. (1992). "Maxwell's grand unification". IEEE Spectrum. 29 (3): 45. Bibcode:1992IEEES..29c..45N. doi:10.1109/6.123329. S2CID 28991366. gdje je prvo ostvario Isaac Newton. Maxwell je također bio ključan u stvaranju statističke mehanike.Keithley, Joseph F. (1999). The Story of Electrical and Magnetic Measurements: From 500 BC to the 1940s. New York: IEEE Press. p. 180. ISBN 978-0-7803-1193-0.
Njegova istraživanja obuhvataju mnoge grane fizike. Najvažnija je elektrodinamika u kojoj je matematički formulirao Faradayeva okrića. Objavljivanjem djela "Dinamička teorija elektromagnetskog polja" 1865. godine, Maxwell je pokazao da se električna i magnetska polja šire kroz prostor kao valovi koji se kreću brzinom svjetlosti. Teorijski je dokazao da je svjetlost elektromagnetska pojava. Ujedinjenje svjetlosnih i električnih pojava dovelo je do njegovog predviđanja postojanja radio valova, a rad je sadržavao njegovu konačnu verziju njegovih jednačina, na kojima je radio od 1856. godine (Maxwellove jednačine).Longair, Malcolm (13 April 2015). "'…a paper …I hold to be great guns': a commentary on Maxwell (1865) 'A dynamical theory of the electromagnetic field'". Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 373 (2039) 20140473. Bibcode:2015RSPTA.37340473L. doi:10.1098/rsta.2014.0473. ISSN 1364-503X. PMC 4360095. PMID 25750155. Kao rezultat njegovih jednačina i drugih doprinosa, poput uvođenja efikasne metode za rješavanje problema mreže i linearnih provodnika, smatra se osnivačem modernog područja elektrotehnike. Godine 1871. Maxwell je postao prvi Cavendishov profesor fizike, gdje je ostao do svoje smrti 1879. godine.
Pored Ludwiga Boltzmanna (Bolcman) i Rudolfa Clausiusa (Klauzius), Maxwell se smatra i osnivačem kinetičke teorije plinova. Prvi je izveo Maxwell-Boltzmannovu distribuciju, statistički način opisivanja aspekata navedene teorije, na kojoj je povremeno radio tokom svoje karijere, čime je formulirao zakon raspodjele brzine molekula u plinu.Biografija s stranice biography.com učitano 13.6.2014 Biografija s stranice njemačkog univerziteta iz Erlangena učitano 13.6.2014 Također je poznat po predstavljanju prve trajne fotografije u boji 1861. godine i pokazao je da se bilo koja boja može proizvesti mješavinom bilo koje tri osnovne boje, a to su crvena, zelena i plava, što je osnova za televiziju u boji.
Radio je na analizi krutosti štapno-zglobnih okvira (rešetki) poput onih u mnogim mostovima. Osmislio je modernu dimenzionalnu analizu i pomogao u uspostavljanju CGS sistema mjerenja.Taylor, Barry N., ed. (2001). The International System of Units (SI) (PDF) (7th ed.). National Institute of Standards and Technology. p. 2.Bramwell, Steven T. (2 August 2017). "The invention of dimension". Nature Physics. 13 (8): 820. Bibcode:2017NatPh..13..820B. doi:10.1038/nphys4229. ISSN 1745-2481. S2CID 125401842. Pripisuje mu se da je bio jedan od pionira u razumijevanju haosa i među prvima naglasio efekat leptira.Hunt, Brian R.; Yorke, James A. (1993). "Maxwell on Chaos" (PDF). Nonlinear Science Today. 3 (1). Ispravno je predložio da su Saturnovi prstenovi sastavljeni od mnogih nepričvršćenih malih fragmenata.Bittanti, Sergio (2 December 2015). "James Clerk Maxwell, a precursor of system identification and control science". International Journal of Control. 88 (12): 2427–2432. Bibcode:2015IJC....88.2427B. doi:10.1080/00207179.2015.1098783. hdl:11311/983132. ISSN 0020-7179. Njegov rad O guvernerima iz 1863. godine služi kao važna osnova za teoriju upravljanja i kibernetiku, a bio je i najranija matematička analiza sistema upravljanja.Mayr, Otto (1971). "Maxwell and the Origins of Cybernetics". Isis. 62 (4): 425–444. doi:10.1086/350788. ISSN 0021-1753. JSTOR 229816. Godine 1867. predložio je misaoni eksperiment poznat kao Maxwellov demon.Hemmo, Meir; Shenker, Orly (7 March 2016). Maxwell's Demon. Oxford University Press. doi:10.1093/oxfordhb/9780199935314.013.63. U svom ključnom radu iz 1867. godine, O dinamičkoj teoriji gasova, uveo je Maxwellov model za opisivanje ponašanja viskoelastičnog materijala i osmislio Maxwell-Cattaneovu jednačinu za opisivanje transporta toplote u mediju.
Njegova otkrića pomogla su u rađanju ere moderne fizike, postavljajući temelje za oblasti poput relativnosti, a također su i uvela taj termin u fiziku i kvantnu mehaniku.Qadir, Asghar; Mason, D. P. (2015). "Sesquicentennial of the presentation by James Clerk Maxwell of his paper "A Dynamical Theory of the Electromagnetic Field" to the Royal Society of London". International Journal of Modern Physics: Conference Series. 38: 1560070. Bibcode:2015IJMPS..3860070Q. doi:10.1142/S2010194515600708. ISSN 2010-1945. Mnogi fizičari smatraju Maxwella naučnikom XIX vijeka koji je imao najveći uticaj na fiziku XX vijeka. Njegov doprinosi nauci mnogi smatraju jednako važnima kao i doprinose Isaaca Newtona i Alberta Einsteina.Tolstoy, Ivan (1981). James Clerk Maxwell: a biography. Chicago: University of Chicago Press. p. 2. ISBN 0-226-80785-1. OCLC 8688302. Na stogodišnjicu Maxwellovog rođenja, Einstein je njegov rad opisao kao "najdublji i najplodniji koji je fizika doživjela od Newtonovog vremena". Kada je Einstein posjetio Univerzitet u Cambridgeu 1922. godine, njegov domaćin mu je rekao da je učinio velike stvari jer je stajao na Newtonovim ramenima; Einstein je odgovorio: "Ne, ne stojim. Stojim na Maxwellovim ramenima."Mary Shine Thompson, 2009, The Fire l' the Flint, p. 103; Four Courts Tom Siegfried opisao je Maxwella kao "jednog od onih genijalaca koji su fizički svijet percipirali oštrijim čulima od drugih oko sebe".Siegfried, Tom (2006). A Beautiful Math: John Nash, Game Theory, and the Modern Quest for a Code of Nature. Joseph Henry Press. p. 135. ISBN 978-0-309-10192-9.
Djetinjstvo i obrazovanje Rano djetinjstvo Rođen je 13. juna 1831. godine u Edinburghu, kao sin Johna Clerka Maxwella iz Middlebiea, advokata, i Frances Cay,Waterston, Charles D; Macmillan Shearer, A. (July 2006). Former Fellows of the Royal Society of Edinburgh 1783–2002: Biographical Index (PDF). Vol. II. Edinburgh: The Royal Society of Edinburgh. p. 633. ISBN 978-0-902198-84-5. kćerke Roberta Hodshona Caya i sestre Johna Caya. (U njegovom rodnom mjestu sada se nalazi muzej kojim upravlja Fondacija Jamesa Clerka Maxwella.) Njegov otac bio je imućna osoba iz porodice Clerk iz Penicuika, nositelja baronetstva Clerka iz Penicuika. James je bio rođak umjetnice Jemime Blackburn (kćerke očeve sestre) i građevinskog inženjera Williama Dycea Caya (sina majčinog brata). Cay i Maxwell bili su bliski prijatelji.
Maxwellovi roditelji su se upoznali i vjenčali kada su imali preko trideset godina;Tolstoy, Ivan (1981). James Clerk Maxwell: a biography. Chicago: University of Chicago Press. p. 11. ISBN 0-226-80785-1. OCLC 8688302. njegova majka je imala skoro 40 godina kada ga je rodila. Imali su jedno ranije dijete, kćerku po imenu Elizabeth, koja je umrla u djetinjstvu.
U Maxvellovoj ranoj mladosti porodica mu se preselila se u Glenlair, u Kirkcudbrightshireu, na imanje od 610 hektara.Sve ukazuje na to da je Maxwell od malih nogu pokazivao veliku znatiželju za svijet oko sebe. U jednom pismu njegova majka je opisala njegovo ponašanje:
Prepoznajući dječakov potencijal, majka Frances preuzela je odgovornost za njegovo rano obrazovanje, što je u viktorijansko doba uglavnom bio posao žene u kući.Tolstoy, Ivan (1981). James Clerk Maxwell: a biography. Chicago: University of Chicago Press. pp. 15–16. ISBN 0-226-80785-1. OCLC 8688302. Sa osam godina mogao je recitirati duge odlomke Johna Miltona i cijeli 119. psalam (176 stihova). Majka mu je oboljela od raka abdomena i, nakon neuspješne operacije, umrla u decembru 1839. godine kada je imao osam godina. Njegovo obrazovanje su tada nadgledali njegov otac i očeva snaha Jane. Formalno školovanje započelo je neuspješno pod vodstvom 16-godišnjeg angažovanog tutora. Malo se zna o tom mladiću, osim da je grubo postupao s mlađim dječakom, korivši ga zbog sporosti i neposlušnosti. Tutor je otpušten u novembru 1841. Jedno od bitnih iskustava u mladosti bilo je kada ga je otac odveo na demonstraciju električnog pogona i magnetske sile koju je Robert Davidson izveo 12. februara 1842. godine.Anthony F. Anderson (11 June 1981) Forces of Inspiration Archived 2 December 2021 at the Wayback Machine, The New Scientist, pages 712,3
Maxwellov otac je nakon majčine smrti svom sinu obezbijedio skupo školsko obrazovanje. Maxwell je studirao matematiku i fiziku koje je 1854. diplomirao. Godinu dana kasnije objavljuje svoj rad koji je bio temeljan za jednačine koje su kasnije objavljene.
Godine 1841., u dobi od deset godina, Maxwell je poslan u prestižnu Akademiju u Edinburghu.Campbell, Lewis; Garnett, William (1882). The Life of James Clerk Maxwell, pp. 19–21. Edinburgh: MacMillan. OCLC 2472869. Tokom školske godine odsjeo je u kući svoje tetke Isabelle. Maxwell, odrastao u izolaciji na seoskom imanju svog oca, nije se dobro uklapao u školu. Njegovi maniri i Galloway naglasak djelovali su drugim dječacima rustično. Društvena izolacija na Akademiji završila je kada je upoznao Lewisa Campbella i Petera Guthrieja Taita, dva dječaka sličnih godina koji će kasnije u životu postati značajni naučnici. Ostali su doživotni prijatelji.
Bio je fasciniran geometrijom u ranoj dobi, ponovo otkrivajući pravilne poliedre prije nego što je primio bilo kakvo formalno obrazovanje. Njegov akademski rad postao je zapažen kada je sa 13 godina, nije osvojio školsku matematičku medalju i prvu nagradu za engleski jezik i poeziju.
Maxwellova interesovanja su se kretala daleko izvan školskog programa i nije posvećivao posebnu pažnju rezultatima na ispitima. Svoj prvi naučni rad napisao je u dobi od 14 godina. U njemu je opisao mehanički način crtanja matematičkih krivih pomoću kanapa, te svojstva elipsa, kartezijanskih ovala i srodnih krivih s više od dva fokusa. Rad iz 1846. godine, "O opisu ovalnih krivulja i onih koje imaju više fokusa", predstavio je Kraljevskom društvu u Edinburghu James Forbes, profesor prirodne filozofije na Univerzitetu u Edinburghu, jer je Maxwell smatran premladim da sam predstavi rad. Rad nije bio u potpunosti originalan, budući da je René Descartes također ispitivao svojstva takvih multifokalnih elipsa u XVII vijeku, ali je Maxwell pojednostavio njihovu konstrukciju.