Maxwell se dedica principalmente a la teoría electromagnética, la física molecular, la física estadística, la óptica, la mecánica y la teoría elástica. En particular, su teoría del campo electromagnético que unificó la electricidad, el magnetismo y la luz fue el logro más brillante del desarrollo de la física en el siglo XIX y uno de los mayores complejos de la historia de la ciencia. Predijo la existencia de ondas electromagnéticas. Esta teoría ha sido completamente verificada mediante experimentos. Erigió un monumento a la física. La tecnología de radio que beneficia a la humanidad se desarrolló sobre la base de la teoría del campo electromagnético.
Maxwell comenzó a estudiar el electromagnetismo alrededor de 1855. Después de estudiar las nuevas teorías e ideas de Faraday sobre el electromagnetismo, creyó firmemente que la nueva teoría de Faraday contenía la verdad. Así que abrazó el deseo de "proporcionar una base para los métodos matemáticos" para la teoría de Faraday y estaba decidido a expresar los geniales pensamientos de Faraday en una forma matemática clara y precisa. Basándose en los logros de sus predecesores, llevó a cabo una investigación sistemática y exhaustiva sobre los fenómenos electromagnéticos y, con sus profundos conocimientos matemáticos y su rica imaginación, publicó tres artículos sobre la teoría del campo electromagnético: "Sobre las líneas del campo magnético de Faraday" (de 1855 a 1856). ; líneas de fuerza en física (1861 a 1862); teoría dinámica de los campos electromagnéticos (8 de febrero de 1864). Resumió exhaustivamente el trabajo de sus predecesores y el suyo propio, y expresó la teoría del campo electromagnético en una forma matemática concisa, simétrica y perfecta. Después de ser clasificada y reescrita por las generaciones posteriores, se convirtió en las ecuaciones de Maxwell como la base principal de la electrodinámica clásica. . Sobre esta base, en 1865 predijo la existencia de ondas electromagnéticas, que sólo podían ser ondas transversales, y calculó que la velocidad de propagación de las ondas electromagnéticas es igual a la velocidad de la luz. Al mismo tiempo, llegó a la conclusión de que la luz es una forma de ondas electromagnéticas y reveló la relación entre los fenómenos luminosos y los fenómenos electromagnéticos. En 1888, el físico alemán Hertz comprobó experimentalmente la existencia de ondas electromagnéticas. Maxwell publicó su obra maestra científica "La teoría del electromagnetismo" en 1873. Se explica de forma sistemática, exhaustiva y completa la teoría de los campos electromagnéticos. Esta teoría se ha convertido en uno de los pilares importantes de la física clásica. Maxwell también hizo importantes contribuciones a la termodinámica y la física estadística. Fue uno de los fundadores de la teoría cinética de los gases. En 1859, utilizó por primera vez leyes estadísticas para obtener la ley de distribución de velocidades de Maxwell, encontrando así un método más preciso para calcular promedios estadísticos a partir de dos microscópicos. En 1866, presentó un nuevo método para derivar funciones de distribución molecular por velocidad, que se basaba en el análisis de colisiones directas e inversas. Introdujo el concepto de tiempo de relajación, desarrolló una teoría general del transporte y la aplicó a la difusión de gases, la conducción de calor y la fricción interna. El término "mecánica estadística" se introdujo en 1867. Maxwell era un maestro en el uso de herramientas matemáticas para analizar problemas físicos y expresar con precisión ideas científicas. Concede gran importancia a la experimentación. El Laboratorio Cavendish establecido por él se ha convertido en uno de los centros académicos más importantes del mundo bajo su liderazgo y el de varios directores posteriores.
Es bueno comenzando con experimentos, a través de una observación y un pensamiento agudos, utilizando habilidades matemáticas hábiles, comenzando con análisis y razonamientos detallados, planteando audazmente hipótesis con base experimental, estableciendo nuevas teorías y luego haciendo que la teoría y sus conclusiones de predicción sean una prueba experimental. mejorar gradualmente y formar una teoría sistemática y completa. En particular, el uso eficaz de las analogías por parte de Tomson W inspiró a Maxwell, convirtiéndolo en un experto en la construcción de varios modelos y el estudio de diferentes fenómenos físicos por analogía. En sus tres artículos sobre la teoría del campo electromagnético, utilizó muchas veces métodos de investigación analógicos para encontrar conexiones entre diferentes fenómenos, revelando así gradualmente verdades científicas.
La rigurosa actitud científica y los métodos de investigación científica de Maxwell son una riqueza espiritual extremadamente valiosa para la humanidad.
Maxwell
La influencia del padre
En la historia de la ciencia, algunas teorías importantes a menudo se basan en los esfuerzos incansables de muchas personas. En el siglo XIX se creó la teoría electromagnética que supuso una revolución en la física. Ha pasado más de medio siglo desde que Oersted y Ampere descubrieron el efecto magnético de la corriente eléctrica para que Faraday pusiera la primera piedra y completara la teoría. Quien finalmente completó esta teoría fue el destacado matemático y físico británico James Clerk Maxwell.
El artículo "Sobre las líneas del campo magnético de Faraday" es básicamente una matematización del concepto de líneas del campo magnético de Faraday.
La "traducción" es un paso muy importante. Porque Maxwell utilizó métodos matemáticos desde el principio y eligió la esencia de la teoría de Faraday: la idea de líneas de fuerza como punto de partida de su investigación. Esto demuestra que la visión científica de Maxwell es realmente extraordinaria. Determinó la dirección principal del ataque y continuó su investigación inquebrantablemente. Su serie posterior de artículos siguió este camino correcto paso a paso. Aquí es donde es mejor que Thomson. Thomson había llegado al borde de la verdad, pero dudó; Maxwell había captado la verdad y persistió. Entonces, aunque Maxwell comenzó tarde, fue el primero en alcanzar la cima de la gloria.
El camino hacia la ciencia siempre está lleno de obstáculos. Justo cuando la investigación de Maxwell era prometedora, un desafortunado incidente interrumpió su plan. Un día, estaba inmerso en unos materiales recientes de ingeniería eléctrica, cuando el cartero llegó a su casa con una carta. Cuando recibió la carta, se sorprendió al descubrir que no era la letra de su padre. Lo que había estado preocupando durante mucho tiempo finalmente sucedió. Mi padre era viejo y frágil, su salud se estaba deteriorando y de repente se vio postrado en cama. Esa carta fue escrita por mi padre en nombre de otra persona. Maxwell estaba muy ansioso y triste después de leer la carta. Siente un profundo afecto por su padre. Su padre ha sido su mentor desde que era niño y la columna vertebral de la familia. Desde hace más de diez años conviven día y noche en armonía. Después de que Maxwell se fue de casa para estudiar, mantuvieron correspondencia casi todos los días, intercambiando diversas ideas científicas y puntos de vista sobre la sociedad y hablando sobre la vida cotidiana interesante.
Para poder cuidar de su padre, Maxwell tuvo que dejar la Universidad de Cambridge y trabajar en Aberdeen, cerca de casa. Una universidad en Aberdeen, una ciudad portuaria en el norte de Inglaterra, le ofreció a Maxwell una conferencia sobre filosofía natural, pero tomó algún tiempo. Maxwell permaneció junto a la cama de su padre toda la noche, haciendo todo lo posible por aliviar la condición del anciano. Pero no importa cuán cuidadosamente sirvió, aún así no pudo evitar que llegara la muerte. Cuando llegó la primavera de 1856, mi padre finalmente abandonó este mundo. Sin duda, esta es una pérdida irreparable en la vida de Maxwell. Su dolor no disminuyó durante mucho tiempo.
Pronto, el Maryscale College de Aberdeen lo contrató oficialmente como profesor de filosofía natural. Antes de asumir el cargo, Maxwell regresó a la Universidad de Cambridge para ocuparse de algunos asuntos y permaneció varios meses. Estaba de un humor muy conflictivo. Extraña su alma mater y como su padre falleció, no tiene mucho sentido para él quedarse en Aberdeen. Más importante aún, su investigación electromagnética acaba de comenzar y no sabe si existen condiciones adecuadas para la investigación en Aberdeen. Pero Maresca College ya le había emitido una carta de nombramiento. Se decía que el decano lo admiraba mucho, por lo que no pudo eludirlo y no tuvo más remedio que asumir el cargo. Esta vez, su investigación electromagnética se retrasó cuatro años.
La inspiración de Faraday
A principios del verano de 1860, las clases de física en el Mary College fueron suspendidas por algún motivo. Maxwell dejó Aberdeen a la edad de 28 años para enseñar en la Royal Academy de Londres. Su esposa también fue con él. Esta transferencia de trabajo fue un punto de inflexión en la carrera de Maxwell.
Antes de esto, hay un pequeño episodio.
El alma mater original de Maxwell, la Universidad de Edimburgo, también contratará a un profesor de filosofía natural. Él iba allí. Hay tres personas que deberían ser seleccionadas, las otras dos son sus compañeros de clase en la Universidad de Cambridge y uno es un compañero de secundaria. Cuál de los tres debería ser retirado, las autoridades decidieron decidir mediante revisión. Cuando se trata de aprendizaje, Maxwell es definitivamente el número uno, pero en comparación con la elocuencia, sufre. El resultado del examen fue que Maxwell ocupó el último lugar, e incluso el examinador dudaba de su capacidad para hablar. En aquel momento, una revista de Edimburgo comentó el asunto y sintió lástima por él. Como dice el refrán:
"Una bendición disfrazada es una bendición disfrazada". Fue una lástima que Maxwell no fuera seleccionado por la Universidad de Edimburgo, pero por eso se transfirió a la Real Academia. e hizo la contribución más importante de su vida.
Durante los cuatro años que Maxwell estuvo en Aberdeen, siempre quiso utilizar herramientas matemáticas para expresar la teoría de Faraday. Este deseo suyo se puso en práctica sólo una vez en 1855 y luego fue archivado. Incluso durante el arduo trabajo de estudiar Saturno, cada vez que veía un artículo sobre electromagnetismo, le prestaba mucha atención. A menudo le escribía a Faraday para explorar los misterios del electromagnetismo. Su escritorio ya está cubierto con "Investigación Experimental en Electricidad". Se emociona mucho cada vez que abre esta gloriosa obra maestra. Faraday, este gran hombre a quien nunca había visto antes, ¡pintó un vívido cuadro de la física! Electricidad, magnetismo, luz, líneas de fuerza, ondas… ¿Qué leyes se esconden detrás de ellas?
Después de su llegada a Londres, Maxwell realizó una visita especial a Faraday. Fue un encuentro inolvidable. El joven físico le entregó su tarjeta de presentación y pronto Faraday salió con una sonrisa. El maestro experimental tiene casi setenta años y tiene canas en las sienes. Él y Maxwell se llevaron bien de inmediato y comenzaron una conversación cordial.
Estos dos grandes hombres no sólo tienen 40 años de diferencia, sino que sus personalidades, pasatiempos y experiencia también son muy diferentes, sino que sus puntos de vista sobre el mundo material han creado una profunda resonancia. Era una combinación maravillosa: Faraday era alegre y amable, Maxwell era serio e ingenioso. Los profesores son fuego caliente y los estudiantes son espadas afiladas. Maxwell no era bueno en retórica, pero Faraday hablaba maravillosamente. Uno no domina las matemáticas, pero el otro es muy bueno en ellas. Los métodos científicos de los dos hombres eran exactamente opuestos: Faraday era principalmente exploración experimental y Maxwell era bueno en la generalización teórica. Se puede decir que se complementan de muchas maneras; Einstein alguna vez los llamó pareja, diciendo que eran como Galileo y Newton, complementándose. El propio Maxwell habló de esto: "Debido a que las mentes humanas son de diferentes tipos, las verdades científicas deben expresarse en diferentes formas, ya sea en formas cualitativas con colores físicos distintivos o en símbolos simples y sin pretensiones. Deben considerarse como la misma ciencia". Ciertamente es cierto, y hay respeto por Faraday en cada palabra. Sin embargo, la profundidad con la que se explora la ciencia a menudo varía según los métodos científicos. Faraday expresó la verdad de una manera intuitiva y vívida, y Maxwell finalmente la resumió con matemáticas asombrosas, que elevaron el nivel de la teoría. Por lo tanto, su comprensión es más profunda y profundiza en la esencia de las cosas, por lo que es más universal.
Hace cuatro años, Faraday elogió el artículo "Sobre las líneas de fuerza de Faraday". No esperaba que el autor del artículo fuera tan joven. Cuando Maxwell le preguntó qué pensaba del artículo, Faraday dijo: "No creo que mi teoría sea necesariamente cierta, pero usted es quien realmente la entiende".
"Señor, ¿puede señalarnos?" ¿Hay alguna deficiencia en este documento?" dijo Maxwell modestamente.
"Este es un artículo excelente", dijo Faraday pensativamente: "¡Pero no debes limitarte a usar las matemáticas para explicar mi punto de vista, debes superarlo!"
Las palabras fueron como un faro que iluminaba el camino a seguir del joven físico Maxwell. Inmediatamente se lanzó a la nueva batalla con el mayor entusiasmo.
Diseñó un modelo teórico para explorar más a fondo el concepto de líneas de campo magnético de Faraday. Este modelo se basa enteramente en la analogía de las estructuras mecánicas. Algunas personas lo llaman el "modelo del éter", pero ahora parece aburrido y difícil de entender. Un historiador de la ciencia británica moderna dedicó una página entera a no aclararlo. De hecho, Maxwell abandonó este modelo en sus obras posteriores. Curiosamente, Maxwell utilizó esto como trampolín para alcanzar con éxito el otro lado de la verdad.
El edificio finalmente está terminado.
Al hablar del modelo del éter, Maxwell prestó gran atención a un hecho importante que descubrió. Después de analizar la investigación de Faraday sobre dieléctricos, confirmó que también existen corrientes eléctricas en los dieléctricos donde cambia el campo eléctrico, a lo que llamó "corrientes de desplazamiento". Además, calculó la velocidad de este flujo de agua. Maxwell se sorprendió al descubrir que la velocidad de la corriente de desplazamiento era exactamente igual a la velocidad de la luz.
¿Es esto una coincidencia? No existe tal coincidencia en el mundo. Estaba tan emocionado que no durmió bien durante varios días. Su esposa lo revisó varias veces y los datos eran correctos. Esto significó que calculó que las ondas electromagnéticas viajan a una velocidad igual a la de la luz, un descubrimiento notable, aunque no era plenamente consciente de ello en ese momento. Unos días más tarde, le escribió a Faraday informándole de los resultados. Dijo en la carta que la velocidad de propagación de las ondas electromagnéticas que calculó fue de "310.740 kilómetros por segundo", mientras que la velocidad de la luz medida directamente experimentalmente en Free Soul (186, 5438 09 ~ 1896) fue de 14.858 kilómetros por segundo. La carta fue enviada por correo el 19 de octubre de 1861. Si Faraday le escribió una respuesta no está registrado en materiales históricos. Pero no hay duda de que fue este descubrimiento el que llevó a Maxwell a concluir cuatro años después que la luz era una onda electromagnética.
En 1862, Maxwell publicó su segundo artículo electromagnético "On Lines of Force in Physics" en el volumen 4, número 23 del "British Journal of Philosophy". Tan pronto como se publicó el artículo, inmediatamente atrajo la atención generalizada. Joseph Thomson, el famoso físico británico y descubridor de la electrónica, recordó más tarde: "Todavía recuerdo claramente ese artículo. Yo todavía era un niño de 18 años en ese momento. Tan pronto como lo leí, ¡me emocioné mucho! Fue un artículo muy largo, lo copié todo”.
Este es de hecho un artículo que hace época, y es un salto cualitativo en comparación con el de la línea de fuerza de Faraday en 1855. Este artículo ya no es una simple traducción matemática de las ideas de Faraday, sino una importante extensión y desarrollo. Uno de los pasos decisivos fue la introducción del concepto de "corriente de desplazamiento". Antes, cuando la gente, incluido Faraday, hablaba del campo magnético generado por la corriente, siempre mencionaba la corriente de conducción, es decir, la corriente formada por el movimiento de la corriente. electrones libres en un conductor. Maxwell sintió que había una gran contradicción en este viejo concepto de su investigación. Por ejemplo, en un condensador conectado a una fuente de alimentación de CA, no hay cargas libres en el dieléctrico, es decir, no se conduce corriente, pero el campo magnético sigue presente. Después de repetidos pensamientos y análisis, Maxwell señaló resueltamente que el campo magnético aquí está formado por otro tipo de corriente, que existe en cualquier dieléctrico donde el campo eléctrico cambia, y junto con la corriente de conducción forma una corriente total cerrada. A través de una derivación matemática rigurosa, Maxwell derivó una ecuación que representa esta corriente y la llamó corriente de desplazamiento.
Se introduce teóricamente el concepto de corriente de desplazamiento, que de hecho supone un gran avance en el electromagnetismo después de la inducción electromagnética de Faraday. Basándose en esta hipótesis científica, Maxwell derivó dos ecuaciones diferenciales muy abstractas (las ecuaciones no se perfeccionaron hasta 1865), que son las famosas ecuaciones de Maxwell. Este conjunto de ecuaciones desarrolla los resultados de Faraday de dos maneras. Una es la corriente de desplazamiento, que muestra que no solo el campo magnético cambiante produce un campo eléctrico, sino que el campo eléctrico cambiante también produce un campo magnético. En segundo lugar, esta ecuación no solo explica perfectamente el fenómeno de la inducción electromagnética, sino que también lo resume teóricamente; . Es decir, dondequiera que cambie el campo magnético, ya sea un conductor o un dieléctrico, hay un campo eléctrico inducido a su alrededor. Después del resumen creativo de Maxwell, las leyes de los fenómenos electromagnéticos finalmente se revelaron en su forma matemática inquebrantable. Sólo entonces comenzó a surgir el electromagnetismo como teoría científica.
En la historia de las ciencias naturales, sólo cuando una determinada ciencia alcanza su apogeo puede expresarse matemáticamente como una ley. Estas leyes no sólo explican fenómenos físicos conocidos sino que también revelan algo que aún no se ha descubierto. Así como la ley de gravedad de Newton anticipó a Neptuno, Maxwell anticipó la existencia de ondas electromagnéticas en "Física sobre líneas de fuerza". Señaló que dado que los campos eléctricos alternos producirán campos magnéticos alternos, y los campos magnéticos alternos producirán campos eléctricos alternos, entonces este campo electromagnético alterno se propagará al espacio en forma de ondas. Maxwell tenía sólo 31 años en ese momento y este fue el año más glorioso de su vida.
Maxwell continuó profundizando en el campo del electromagnetismo.
En 1865, publicó su tercer artículo sobre electromagnética, "Dinámica de campos electromagnéticos". El artículo fue publicado en el Journal of the Royal Society de Londres. En este importante documento, las ecuaciones de Maxwell recibieron una forma más completa. Adoptó los métodos matemáticos creados por el matemático y mecánico francés Lagrange (1736 ~ 1813) y el matemático y físico irlandés Hamilton (1805 ~ 1865), y derivó directamente las ecuaciones de onda de los campos eléctricos y magnéticos a partir de esas ecuaciones. La velocidad de propagación de las ondas electromagnéticas se basa en la ecuación de ondas. Esta es exactamente la misma proporción que calculó Maxwell hace cuatro años. ¡Hasta ese momento, la existencia de ondas electromagnéticas es segura! Así que concluyó audazmente que la luz también es una onda electromagnética. La vaga conjetura de Faraday sobre la teoría electromagnética de la luz pasó de Maxwell a una teoría científica. Los nombres de Faraday y Maxwell han estado unidos desde entonces, al igual que los nombres de Galileo y Newton, siempre brillarán en el mundo de la física.
Maxwell enseñó en la Royal Academy de Londres durante cinco años. Estos cinco años fueron un período productivo de su vida. Además de establecer la teoría del electromagnetismo, también hizo contribuciones a la física molecular y la dinámica de los gases.
En 1865, poco después de que Maxwell anunciara oficialmente el electromagnetismo de la luz, renunció como presidente de la Real Academia de Ciencias, regresó a su ciudad natal, Glenleigh Manor, para resumir sistemáticamente los resultados de la investigación y escribió una monografía sobre electromagnetismo. Después de varios años de arduo trabajo, en 1873 se publicó su "Teoría general del electromagnetismo". Este es un trabajo clásico sobre teoría electromagnética. A mediados del siglo XIX, Maxwell resumió sistemáticamente los resultados de las investigaciones de Coulomb, Ampere, Oersted, Faraday y él mismo sobre los fenómenos electromagnéticos y estableció una teoría electromagnética completa. El significado de esta obra maestra puede ser exactamente el mismo que el de los "Principios de matemáticas" (Mecánica) de Newton y "Sobre el origen de las especies" de Darwin.
Comparada con la biología, es también la cristalización de la sabiduría humana.
¡El magnífico edificio de la teoría electromagnética, después de varias generaciones de esfuerzos, se mantiene erguido! La publicación de la "Teoría general del electromagnetismo" se convirtió en un acontecimiento importante en la comunidad física de la época. Maxwell regresó a Cambridge para enseñar y sus amigos y alumnos esperaban con ansias este libro durante mucho tiempo. La gente corrió a las librerías a comprarlo y la primera edición se agotó a los pocos días.
Evaluación final
Aunque se arrebató la "Teoría general del electromagnetismo", muy pocas personas realmente la entendieron. Pronto escuché críticas que eran difíciles de entender. Por supuesto, la ecuación diferencial de Maxwell, altamente abstracta, no es tan simple como 2 × 2 = 4 después de todo. Sólo dos fórmulas y unos pocos símbolos matemáticos contienen todas las leyes de los fenómenos electromagnéticos de la naturaleza, como la carga eléctrica, la corriente, el electromagnetismo y la luz. Esto es realmente increíble para la gente común. Además, hay una razón más importante, y es que desde que Maxwell publicó su teoría, nadie ha vuelto a descubrir las ondas electromagnéticas. La posibilidad de probar las ondas electromagnéticas es la clave para probar la teoría de Maxwell. Muchos físicos se muestran escépticos. Incluso William Thomson, que previamente había alentado con entusiasmo a Maxwell, no estaba seguro de si las predicciones de Maxwell eran confiables.
La teoría electromagnética de Maxwell tiene una importancia trascendental en la física. Es una pena que el propio Maxwell no haya podido probar su teoría (hasta cierto punto, se puede decir que no hay pruebas). Hay razones tanto objetivas como subjetivas para esto. Debido a las limitaciones de las condiciones ambientales y laborales, Maxwell nunca tuvo más oportunidades de participar en experimentos electromagnéticos. El estudio de la termodinámica y la física molecular consumió la mayor parte de su tiempo y energía. Además, era principalmente un físico teórico. Como dijo más tarde su alumno Fleming (1849 ~ 1945): "Predijo teóricamente la existencia de ondas electromagnéticas, pero nunca pareció pensar en utilizar ningún experimento para demostrarlo. Faraday nunca dejó experimentos en su vida, por lo que puede hacerlo". Dijo que sin experimentos no existiría Faraday. En cambio, Maxwell sólo realizó experimentos limitados durante sus cinco años en Londres, principalmente en dinámica de gases. Hay un ático largo y estrecho cerca del techo de su apartamento que le sirve de laboratorio. Su esposa trabaja a menudo como su asistente, encendiendo la estufa y ajustando la temperatura interior. Las condiciones son bastante simples. Más tarde, en el laboratorio de la Royal Institution, realizó algunos experimentos eléctricos, en su mayoría midiendo la resistencia estándar. Después de completar la "Teoría general del electromagnetismo", Maxwell estuvo ocupado construyendo el Laboratorio Cavendish y clasificando los trabajos de Cavendish (1731 ~ 1810).
Por estas razones, la teoría electromagnética no fue reconocida durante mucho tiempo después de su aparición. Al principio, sólo unos pocos físicos jóvenes de la Universidad de Cambridge lo apoyaron. Muchas personas, incluido un grupo de científicos de renombre, están adoptando una actitud de esperar y ver qué sucede con las nuevas teorías que aún no se han demostrado. Laue (1879 ~ 1960) comentó una vez en "Historia de la Física": "Aunque la teoría de Maxwell es esencialmente perfecta y consistente con toda la experiencia, los físicos sólo pueden aceptarla gradualmente. El pensamiento era tan inusual que incluso hombres de extraordinario talento como Helmholtz y Boltzmann (1844 ~ 1906) pasaron años intentando comprenderlo."
Han pasado varios años. Maxwell dedicó silenciosamente sus esfuerzos al Laboratorio Cavendish. Se inició la construcción del laboratorio en 1872 y se completó en 1874. Los fondos para su construcción fueron donados por un duque que fomentó la ciencia. Para comprar instrumentos, Maxwell también gastó algunos de sus ahorros. Durante todo el proceso de preparación, desde el diseño, la construcción, la compra de instrumentos hasta la inscripción en la puerta, Maxwell se encargó personalmente de todo. Fue el fundador y primer director del laboratorio. Sus sucesores fueron Rayleigh (1842 ~ 1919) y Joseph Thomson, seguidos por Rutherford (1871 ~ 1937), ambos físicos de talla mundial. El laboratorio llegó a buen término en el siglo XX. Aquí se han cultivado un gran número de destacados talentos científicos, especialmente los de la física de la energía atómica.
El principal trabajo de Maxwell en los últimos años fue ordenar la gran cantidad de información dejada por Cavendish. La tarea que le encomendó el duque fue bastante difícil. Cavendish fue un famoso físico y químico británico de temperamento excéntrico del siglo XVIII. Una vez descubrió que la composición química del agua, el hidrógeno, fue la primera sustancia con la que se calculó la masa de la Tierra. También hizo buenas investigaciones en electrostática. Nunca se ha casado, es muy tímido y le gusta vivir solo. Después de su muerte, dejó 20 manuscritos científicos inéditos de Doza, en su mayoría relacionados con las matemáticas y la electricidad, muchos de los cuales permanecieron enterrados durante casi medio siglo. Organizar esta información es una tarea muy detallada y difícil. Maxwell hizo grandes sacrificios para completar este trabajo: abandonó la investigación y agotó sus energías.
Además de la rutina diaria del Laboratorio Cavendish, Maxwell daba una conferencia sobre electromagnética o termodinámica una vez cada semestre. Promovió con entusiasmo la teoría electromagnética y popularizó nuevas teorías en el podio. Es una pena que no haya muchos oyentes. No es bueno dando conferencias, ¡sin mencionar que la teoría electromagnética es tan profunda y muy diferente de la física tradicional! En mayo de 1878 pronunció por teléfono una conferencia de divulgación científica. El teléfono era una novedad en aquella época y acababa de explotar. Bell inventó el teléfono en 1875 y recibió una patente al año siguiente. Edison presentó el micrófono de impedancia en 1877. Estos nuevos inventos en la historia de las telecomunicaciones humanas despertaron el gran interés de Maxwell. Quizás tuvo el presentimiento de que sus teorías algún día darían alas a estos inventos y se extenderían por todo el mundo.
La vida posterior de Maxwell estuvo llena de problemas. Nadie entendió su teoría y su esposa llevaba mucho tiempo enferma. Esta doble desgracia lo agotó. Cuando su esposa enfermó, toda la vida familiar quedó arruinada. Maxwell siempre ha sido considerado con su esposa. Para cuidar de su esposa, no durmió en la cama durante tres semanas. A pesar de esto, sus conferencias y trabajos de laboratorio nunca cesaron. La ansiedad y el cansancio excesivos acabaron pasando factura a su salud. Los colegas notaron que el científico desinteresado estaba cada vez más delgado y pálido. Sin embargo, todavía trabajó con mucha tenacidad.
1879 165438 El 5 de octubre, Maxwell murió de cáncer a la edad de 49 años. En la historia de la física ha caído una estrella que podría brillar con Newton. Es una gran lástima que haya muerto joven. Su teoría abrió un nuevo camino para la ciencia y la tecnología modernas, pero sus resultados no fueron tomados en serio mientras estaba vivo. La vida de Maxwell fue una vida de omnipotencia y abnegación. El honor de este gran científico era mucho menor que el de Faraday. No fue hasta muchos años después de su muerte que la gente se dio cuenta de que era reconocido como "el físico matemático más grande del mundo después de Newton" después de que Hertz demostrara la existencia de ondas electromagnéticas. .