जेम्स क्लार्क मॅक्सवेल
James Clerk Maxwell
स्कॉटिश पदार्थविज्ञानशास्त्रज्ञ
जन्म: 13 नोव्हेंबर, 1831
मृत्यू: 5 नोव्हेंबर, 1879

कल्पक संशोधक

दोन जाड टाचण्या घेऊन त्या एका कागदावर साधारण पाच सेंटिमीटर अंतरावर चांगल्या घट्ट रोवायच्या. त्या दोन्ही टाचण्यांमधून एक दोरा वेढून घेऊन दोऱ्याच्या टोकाला पेन्सिलचे टोक अडकवून कागदावर वर्तुळ काढता येते. लंब-वर्तुळ काढण्याची ही सोपी रीत चौदा वर्षांच्या जेम्सने शोधून काढली. एडिंबरोच्या रॉयल सोसायटी या शास्त्रज्ञांच्या संस्थेच्या सभेत एका शास्त्रज्ञाने जेम्सच्या वतीने ही रीत सादर केली. बालपणापासूनच तल्लख गणिती बुध्दी आणि कल्पकता यांचा मिलाफ असलेल्या जेम्स यांचे नाव अजरामर झाले ते 1865 साली त्यांनी प्रसिध्द केलेल्या ‘डायनॅमिकल थिअरी ऑफ इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फिल्ड’ या ग्रंथातील क्रांतिकारी संशोधनामुळे. मॅक्सवेल यांच्या या विद्युत-चुंबकीय क्षेत्रातील संशोधनाने रेडिओ, टेलिव्हिजन, रडार आणि विद्युत चुंबकीय तरंगनिर्मितीवर अवलंबून असलेली तत्सम विविध उपकरणे बनवण्याचा मार्ग खुला झाला. मॅक्सवेल यांना गणिती पदार्थविज्ञानशास्त्रज्ञांमध्ये न्यूटन व आईनस्टाईन यांच्या रांगेत मानाचे स्थान मिळाले.
कॉलेजात असताना त्यांनी लाल, हिरवा, निळा या रंगांच्या प्रकाशतरंगांचे मिश्रण करून कोणतेही रंग निर्माण करता येतात, याचे प्रात्यक्षिक केले. याबाबतचा त्यांचा शोधनिबंध हा रंगीत टेलिव्हिजन बनवण्याचा पाया होय. केंब्रिज विद्यापीठाने शनीच्या कड्याचे स्वरूप याबाबत संशोधन स्पर्धा जाहीर केली होती. त्याबाबत परिश्रमपूर्वक अभ्यास करून मॅक्सवेल यांनी अचूक उत्तर सादर केले. त्यांनी गणिती पद्धतीने दाखविले की, शनीचे कडे हे लक्षावधी पृथक अशा लहान लहान कणांनी बनलेले आहे. १८६० मध्ये त्यांनी संख्याशास्त्रीय पद्धतीने वायूमध्ये द्रुतगतीने हालचाल करणाऱ्या रेणूंच्या गतीचे विश्लेषण केले. विशिष्ट तापमानाला असणाऱ्या वायूचे सगळे रेणू एकत्व वेगाने हालचाल करत नसतात, त्यांचे वेग एका सांख्यिकी वितरणानुसार असतात, हे दाखवून या वितरणाचे गणिती सूत्र मॅक्सवेल यांनी मांडले. वायूचे तापमान वाढले तर रेणूंचा सरासरी वेग वाढतो. यावरून एखाद्या वस्तूमधील उष्णता म्हणजे तिच्यात असणारा पण आपल्या प्रत्ययाला न येणारा काहीतरी रहस्यमय द्रव पदार्थ आहे, ही जुनी कल्पना खोटी ठरली. रेणूच्या गतिमानतेचा परिपाक म्हणजे उष्णता ही रमफर्डची कल्पना ठामपणे प्रस्थापित झाली.
फॅराडे यांच्या विद्युत व चुंबकीय क्षेत्रांबद्दल धूसर कल्पनांना निश्चित गणिती समीकरणांचे स्वरूप देणे ही मॅक्सवेल यांच्या जीवनातली सर्वांत मोठी कामगिरी. विद्युतभाराच्या कंपनामुळे त्याच्यभोवती विद्युतचुंबकी क्षेत्र निर्माण होते व ते तरंगाच्या रूपात उगमापासून एका स्थिर गतीने बाहेरच्या दिशेने प्रसारित होत राहते. ही तरंगाची गती प्रकाशाच्या वेगाएवढी असते, असेही मॅक्सवेल यांनी दाखवले. या दोन्ही निरीक्षणांवरून प्रकाश म्हणजे तरंगरूपात प्रसारित होणारे विद्युत चुंबकी उत्सर्जन होय, असा क्रांतिकारक निष्कर्ष त्यांनी काढला. मॅक्सवेल यांच्या मृत्यूनंतर आठ वर्षांनी, १८८७ मध्ये हट्झ या जर्मन शास्त्रज्ञाने प्रायोगिकरित्या मॅक्सवेल यांचा विद्युतचुंबकीय सिध्दांत सत्य असल्याचे पडताळून दाखवले. त्यांच्या मृत्यूनंतर सुमारे २५ वर्षांनी आईनस्टाईनचा सापेक्षतावादाचा सिध्दांत व पुंज सिध्दांत यांच्यामुळे तोवर मान्य असलेल्या अभिजात भौतिकीतल्या सिध्दांताला धक्का बसला व अनेक रूढ सिध्दांत कालबाह्य ठरले. मॅक्सवेल यांच्या विद्युतचुंबकी सिध्दांताची यथार्थता मात्र टिकून राहिली. एवढेच नव्हे तर पुढील काळातील रेडिओ, वर्णपट, क्ष किरण, गॅमा किरण यांच्या शोधांचा मार्ग त्यांच्या समीकरणांनीच दाखवून दिला व अणुसंशोधनाला चालना मिळाली. अत्याधुनिक काळातील रडार व मायक्रोवेव्ह अभियांत्रिकीतले तज्ज्ञसुद्धा मॅक्सवेल यांची समीकरणे अभ्यासल्याशिवाय आपले काम करू शकत नाहीत.
जेम्स मॅक्सवेल स्कॉटलंडमधील एडिंबरोचे रहिवासी. त्यांचे उच्च शिक्षण केंब्रिज विद्यापीठात झाले. 1854 मध्ये ते स्कॉटलंडला परतले व ऍबरडीन येथे प्राध्यापक झाले. पुढे 1871 मध्ये केंब्रिज विद्यापीठाच्या विशेष निमंत्रणावरून, मॅक्सवेल यांनी केंब्रिजला प्रायोगिक भौतिकीचे प्राध्यापकपद स्वीकारले. तेथे त्यांनी विद्युत, चुंबकत्व, औष्णिकी आदी नवीन विषयांमध्ये संशोधन सुरू केले. केंब्रिजमधील प्रसिध्द कॅव्हेंडिश प्रयोगशाळा त्यांनी उभारली. पुढे किरणोत्सर्गावरील संशोधनासाठी ही प्रयोगशाळा विशेष प्रसिध्द पावली. सतत नव्या कल्पक शोधांचा वेध घेणारे, खेळकर व विनोदबुध्दीचे, निगर्वी मॅक्सवेल कर्करोगाच्या आजाराने वयाच्या 48 व्या वर्षीच वारले.