Welt der Naturwissenschaften

Eine Sammlung von Essays als schneller Zugang zu den Naturwissenschaften für Selbstdenker und andere Minderheiten.

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JAMES CLERK MAXWELL (zum 125. Todestag)

James Clerk Maxwell wurde 1831 in Edinburgh geboren und studierte an den Universitäten von Edinburgh und Cambridge. Nach seinem Studium wurde er Professor für Physik an der Universität von Aberdeen und am King’s College in London. 1871 wurde er Professor für Experimentalphysik in Cambridge und Gründer des weltberühmten Cavendish-Labors, das später viele Nobelpreisträger hervorbringen sollte. Maxwell war als Student vielseitig interessiert. Er beschäftigte sich mit vielen Themen, wobei seine mathematischen Fähigkeiten schon früh zu erkennen waren. Sein Studium beendete er mit dem „Tripos“, einem Prüfungswettbewerb in Mathematik und Naturwissenschaften. In diesem Wettbewerb wurde er „first Wrangler“, wie das damals genannt wurde.

Als er sich nicht entscheiden konnte, welchem Forschungsgebiet er sich zuwenden sollte, fragte er den Physiker William Thomson, den späteren Lord Kelvin. Dieser riet ihm, sich mit dem Hauptwerk von Michael Faraday über Elektrizität zu beschäftigen. Dies bewirkte beim jungen Maxwell eine folgenschwere Initialzündung. Auf der Basis der damals bereits bekannten Erkenntnisse über elektrische und magnetische Felder entwickelte Maxwell die nach ihm benannten weltberühmten Gleichungen. Es handelt sich dabei um ein System von Differentialgleichungen, mit denen die Grundeigenschaften elektrischer und magnetischer Felder beschrieben werden können. Dabei entwickelte Maxwell auch die Theorie, dass alle elektromagnetischen Strahlen, also Radiowellen, Mikrowellen und andere, sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten.

Auch auf dem Gebiet der Gastheorie leistete Maxwell Großes. Während andere Physiker die mittlere Geschwindigkeit der Gasmoleküle betrachtet hatten, stellte Maxwell die Frage nach der individuellen Geschwindigkeit eines Teilchens. Er entwickelte die Maxwellsche Geschwindigkeitsverteilung und gilt damit als einer der Begründer der statistischen Physik. Auf den österreichischen Physiker Ludwig Boltzmann übten diese Abhandlungen eine enorme Wirkung aus. In der Folge bauten beide Physiker ein neues Forschungsgebiet auf und ebneten dadurch der Atomistik den Weg.

Ludwig Boltzmann, der selbst viel zum Erfolg der Maxwellschen Gleichungen beigetragen hatte, pflegte später in Anerkennung seiner Leistungen Goethe zu zitieren: "War es ein Gott, der diese Zeichen schrieb?" Die Forschungsarbeiten und Schriften auf dem Gebiet des Elektromagnetismus ließen Maxwell zu einem der bedeutendsten Physiker werden. Er starb vor 125 Jahren am 5. November 1879 im Alter von 48 Jahren. Den großen Durchbruch seiner Theorien in der Elektrotechnik erlebte er nicht mehr.

Faradays Weihnachtsvorlesung
Elektrizität
Leonhard Euler

© 2004 Rudolf Öller, Bregenz

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