他对电磁学理论工作和光线很大程度上决定了方向物理需要在20世纪早期。事实上,根据爱因斯坦,“一个科学的时代结束了,另一个与James Clerk Maxwell开始。”
当他生于1831年6月13日,爱丁堡,苏格兰,scientist-to-be只是被称为James Clerk,但麦克斯韦的姓是添加到他的称谓当他的父亲,一位律师,从祖先那里继承了房地产的名字。麦克斯韦是一个唯一的孩子,他的母亲他8岁时死于癌症。导师在第一次从事教育他,但是,1841年,他曾在爱丁堡学院。他的兴趣广泛,14岁时他第一次论文发表。主题是几何,和他的技能和其它数学领域将帮助他在许多科学的努力。麦克斯韦开始研究在爱丁堡大学,1847年发表了两篇论文,还是个少年。
麦克斯韦在1850年转移到剑桥大学,在那里他是一个模范学生,获得各种奖项,包括史密斯的奖。他于1854年毕业,接受了三一学院奖学金。作为研究员,麦克斯韦开始研究他一生将调查的两个主题:颜色和磁性。这项工作发表了两篇论文,1855年“实验色彩,被眼睛,评价色盲”和“法拉第的力线。”同年,麦克斯韦爱丁堡当选为英国皇家学会会员,第二年,他收到一封被任命为阿伯丁大学的自然哲学教授Marischal大学。他的父亲,他已经非常接近,任命前不久去世,麦克斯韦尔继承了家庭财产。他娶了玛丽凯瑟琳·杜瓦,1858年,他通过一位同事在大学。
在阿伯丁在他的年,麦克斯韦进行研究的领域,但成为特别忙于土星环的性质,亚当斯奖1857年的主题。决定争夺奖,他花了两年时间试图找到一种方法来准确确定的组成环。最终他的理论,使用纯粹的数学推理,戒指不能稳定如果他们由均质固体,导致他得出结论,数目不详的戒指必须独立粒子。麦克斯韦理论,最终证明了一个世纪之后,“航行者”号太空探测器被送到土星,他赢得了著名的奖。这项研究导致更大范围的调查热和气体的动力学。1859年,麦克斯韦速度分布的统计描述开发的分子组成的气体,它最终会被扩大到麦克斯韦玻耳兹曼分布律。
麦克斯韦尔接受了国王学院教授的地位,1860年的伦敦。五年他与科学机构通常被认为是他最有利可图。在这个时候,他早期的研究应用颜色视觉和光学摄影,生产在1861年世界上第一张彩色照片。他开发了一个三色过程,同一主题的拍摄通过红色,蓝色和绿色的颜色过滤器,和三个结果图像被合并成一个。年,国王学院也在他与气体麦克斯韦继续他的工作,最终在他的重要著作“气体动力学理论”在1867年,取得了突破性的进步领域的电磁学。
这是他的电磁理论麦克斯韦是最常见的从根本上改变了物理学的进程。到达他的理论,麦克斯韦借来的和扩展的想法之前开发的其他几个科学家,包括迈克尔·法拉第,威廉汤姆逊(开尔文勋爵),卡尔•弗里德里希•高斯等等。从他试图将法拉第的实验研究结果转化为数学语言,麦克斯韦到达一组方程,全面描述了生产和电场和磁场之间的关系。在方程的基础上,简单地称为麦克斯韦方程今天,他能预测,一波又一波的振荡电场和磁场在太空旅行在一个特定的速度,他计算出大致相当于光速(后来,更准确的测量手段证实确切对等)。随后,麦克斯韦理论,光只是许多可能的电磁辐射类型之一。麦克斯韦方程首次出现在1864年的一篇名为“动态电磁场理论”,但在他更完全解决关于电和磁的专著,于1873年出版。
根据麦克斯韦理论(在强调领域,明确反对行动的理论在当时流行的距离),电磁波可以在实验室中生产和研究。事实上,红外线和紫外线辐射,这是外部可见的电磁波谱,已经发现和调查。然而,直到威廉·海因里希赫兹无线电波在1887年发现额外的可见光谱以外的电磁辐射进一步证明存在。除了预测这一发现,麦克斯韦的理论极大地影响了公认的对物质世界的理解,有助于阿尔伯特·爱因斯坦的狭义相对论和马克斯·普朗克的量子理论。
麦克斯韦辞去国王学院,1865年迁至苏格兰的家里被父亲留给他。然而,他仍然活跃在伦敦学术界回到英国每年春天和继续参与至少一次剑桥大学的数学考试。此外,麦克斯韦在家继续他的科研工作,完成他的大部分论文潘宁气体工作、拓扑结构和热理论。他将在1871年变得更加与剑桥密切相关,当他被任命为第一个卡文迪什的物理学教授。包括在他的新职位的职责是监督卡文迪许实验室的基础和编辑亨利·卡文迪什的研究论文。麦克斯韦在卡文迪什实验室工作直到1879年,当一场与腹部癌症,相同的疾病,导致他母亲的死,使他也继续。他死于当年11月5日,安葬在他的家乡苏格兰。
