James Clerk Maxwell

(1831–1879)

Die zum schottischen Adel gehörende Familie Clerk of Penicuik hatte enge Beziehungen zur Familie der Maxwell of Middlebie. Um Erbansprüche geltend machen zu können, nahm John Clerk den Namen Maxwell an. Er war Jurist, interessierte sich aber mehr für technische Fragen. Dieser John Clerk war der Vater des grossen James Clerk Maxwell, der am 13. Juni 1831 in Edinburgh geboren wurde. James besuchte die dortige Akademie und zog 1850 ans Trinity-College in Cambridge. Schon während der Schul- und Studienzeit reichte er der Royal Society von Edinburgh verschiedene Arbeiten ein, z.B. eine Arbeit über die Fischaugenlinse.

Ein Jahr nach seiner 1854 erfolgten Graduierung wurde er Fellow und Assistent-Professor des Trinity-Colleges. Dort entdeckte er, dass Farbenblindheit beim Fehlen der Zäpfchen für eine der drei Grundfarben Purpur, Grün und Blau entsteht. 1860 wurde ihm für diese Arbeit die Rumford-Medaille zuerkannt. Als Professor für Naturwissenschaften am Marischall-College in Aberdeen und wenig später am Kings-College in London stellte er Berechnungen über die Stabilität des Saturnrings an und wies nach, dass dieser nicht massiv ist, sondern aus vielen kleinen Teilen besteht. Mit bedeutenden Beiträgen bereicherte Maxwell die kinetische Gastheorie.

Seine wichtigsten Arbeiten betreffen aber den Elektromagnetismus. Nachdem er jahrelang die Arbeiten Faradays studiert hatte, reichte er der Royal Society «Eine dynamische Theorie des elektromagnetischen Feldes» ein, über die er am 8. Dezember 1864 referierte. Darin postulierte er, dass die elektromagnetischen Kräfte sich in Form von transversalen Wellen mit einer Geschwindigkeit bewegen, die derjenigen des Lichts ähnlich sei. Die Bedeutung dieser Theorie wurde von den meisten Zeitgenossen nicht erkannt. Um die ganze Materie selber weiter bearbeiten zu können, gab Maxwell seine Professur am Kings-College in London auf und zog sich auf seinen Privatsitz zurück. Dort entstanden in jahrelanger Arbeit seine Hauptwerke: Lehrbuch der Elektrizität und des Magnetismus (Treatise on Electricity and Magnetism), die elektromagnetische Lichttheorie (1868) und schliesslich «Die mathematische Formulierung der Beziehungen zwischen elektrischen und magnetischen Feldern».

In diesen grandiosen Werken zeigte er u. a., dass Elektrizität und Magnetismus nicht isoliert voneinander existieren können, dass Licht aus elektromagnetischen Wellen besteht. Man kann ruhig sagen, dass Maxwell alle zu seiner Zeit bestehenden Probleme mathematisch behandelte und mit den berühmt gewordenen Maxwell'schen Gleichungen den Grundstein für die moderne Elektrotechnik legte. Damit wurde es möglich, elektrische Maschinen zu berechnen. 1871 wurde Maxwell als Professor für experimentelle Physik nach Cambridge berufen. Dort hatte er zunächst das vom Herzog von Devonshire zu Ehren Cavendishs gestiftete und später berühmt gewordene Laboratorium einzurichten, das 1874 eingeweiht wurde, In jener Zeit schrieb er auch einen Bericht über die Arbeiten Cavendishs über Elektrizität, der aber erst nach seinem Tod veröffentlicht wurde.

Maxwell hatte seine Mutter verloren, als er 8-jährig gewesen war. Mit 27 Jahren heiratete er die um 7 Jahre ältere Tochter des Collegerektors von Aberdeen. Sie war ihm eine gute Kameradin und wirkte bei vielen Versuchen, z.B. denen über Licht und Farben, als Versuchsperson mit. Die Ehe blieb kinderlos.

In den Sommerferien 1879 erkrankte Maxwell. Schon kurz nach der Rückkehr nach Cambridge, am 5. November 1879, erlag er, erst 48-jährig, einem Krebsleiden.

Die Bedeutung der Arbeiten Maxwells für die moderne Physik und für die Elektrotechnik im Besondern kann kaum überschätzt werden. Maxwell erkannte nicht nur, dass elektromagnetische Vorgänge sowie Licht gleichartige Erscheinungen sind, sondern er sah voraus, dass es ein ganzes Spektrum von elektromagnetischen Wellen geben müsse. Die Richtigkeit dieser Voraussage wurde durch die Entdeckungen von Hertz und Röntgen aufs Schönste bestätigt. Die spätere Generation erkannte dann, was für ein Gigant des Geistes Maxwell gewesen ist. Wie hoch man ihn dann schätzte, zeigt ein Goethe-Zitat, das Professor Ludwig Boltzmann seinem Werk über Maxwells Arbeiten voranstellte:

War es ein Gott, der diese Zeilen schrieb,
die mit geheimnisvoll verborgnem Trieb
die Kräfte der Natur um mich enthüllten
und mir das Herz mit stiller Freude füllten?