17.10.2013
4.53 / 32 oy

James Clerk Maxwell'in Hayatı

James Clerk Maxwell (1831-1879) Kimdir?

Clerk Maxwell genel olarak klasik fiziğin zirvesi şeklinde değerlendirilir. En önemli hayranlarından Albert Einstein onun için şöyle demişti: "Alan kavramının önemini tam olarak kavrayan kişi Maxwell'di. Elektrodinamik yasalarının doğal ifadesini elektromanyetik alanlar için geçerli diferansiyel denklemlerde bulduğunu söyleyen temel nitelikteki keşfe imza attı. Bu keşfi, fizikte bir birlik bulmaya yönelik büyük girişimin en büyük başarısına, ışığın elektromanyetik kuramına yol açtı."

James Clerk Maxwell

James Clerk Maxwell Biyografisi

James Clerk Maxwell, 13 Haziran 1831 tarihinde, Edinburgh'da bugün International Centre for Mathematical Sciences'ın bulunduğu, India Street 14 numarada doğdu. James'in babası John Clerk Maxwell, bilimsel yetenekleri olan bir toprak sahibiydi. Galloway'de Delbeattie yakınlarındaki aileye ait yaklaşık altı bin dönümlük arazinin içine, Glenlair adını verdiği, kendi tasarımı mütevazı bir ev inşa ettirdi. Hukuktan daha çok teknolojiyle ilgi duyan bir avukattı. Köklü Royal Society of Edinburgh'un toplantılarına katılmak başlıca zevklerindendi. Otuz dokuz yaşındayken, Royal Society of Edinburgh'un bir diğer müdavimi John Cay'in otuz dört yaşındaki kızı Frances ile evlendi. Bebekliğinde ölen kızlarının dışında tek çocukları James'di. James de Helmholtz gibi kırılgan, fevkalade meraklı bir mizaca sahip ilginç, alışılmadık bir çocuktu. Annesi, okula başladığı ilk yıllarda hayattaydı. Frances'in 1839'daki ölümünün ardından bekar teyzesi Jane, babasına James'in bakımında yardımcı oldu. James, sekiz yaşına geldiğinde birkaç yıl özel öğretmenden ders aldı. Bu dönem, öğrencilerine temel matematik ve sınırlı fizik bilgisiyle birlikte klasik diller eğitimi veren yeni kurulmuş Edinburgh Academy'de resmi eğitimine başlamadan önce bir hazırlık olması için düşünülmüştü. Akademiyi sadece matematikte değil İngilizce'de de birinci olarak ve hemen hemen aynı başarıyı Eatincede de göstererek bitirdi. Çocukluğunda utangaç olmakla birlikte, başta babasının onun için tasarladığı giysileri olmak üzere, kaba Galloway aksanı ve kekelemesinden dolayı sözlü tacize maruz kaldığı okulda utangaçlığını üzerinden atmıştı. Kekemeliği hayatı boyunca devam etti. Fluzursuz olduğunda "karmakarışık açıklamalar" yapıyordu. Okulda klasik edebiyat ve matematik derslerinden hoşlanmaya başlamış ve kalıcı arkadaşlıklar kurmuştu. Özellikle Tait'le olan arkadaşlığı hayatı boyunca devam etti. Babası yeterli yaşa gelir gelmez James'i Royal Society of Edinburgh'daki derslere götürmeye başladı.

James, akademide geçirdiği altı yıldan sonra, doğa felsefesi ve matematik derslerine girdiği University of Edinburgh'a gitti. En çok Sir William Flamilton'ın mantık dersinden etkilenmişti. Glenlair'de geçirdiği uzun yaz tatilleri boyunca matematik ve bilimsel yetisine olan güveninin artmasıyla kendi araştırma çizgisini belirledi. Edinburgh'da geçirdiği verimli üç yıldan sonra, babasının endişelerine rağmen Cambridge'e gitti.

Maxwell kendisinden birkaç yıl önce gelen Thomson'ın izinden giderek Peterhoııse'dan kabul aldı. Ancak onun gittiği yıl Peterhouse'da birçok yetenekli öğrenci olduğu için mezun olduktan sonra hocalık yapma şansının daha yüksek olacağı Trinity'ye gitmesi önerildi. Trinity'de Cayley, Stokes ve diğer pek çok tanınmış bilimcinin efsanevi eğitmeni Hopkins tarafından çalıştırıldı. Arkadaşı Tait, Maxwell'in ölümü sonrasında kaleme aldığı anma yazısında "1850 güzünde bu kadar genç biri için gerçekten muazzam bir bilgiyle Cambridge'e geldi. Ancak dağınıklığı, sistemli özel eğitmenini dehşete düşürdü. Eğitmeni Hopkins olsa da öğrenci büyük ölçüde kendi yolunu çizdi. Şimdiye kadar hiçbir Cambridge matematik bölüm birincisi, bitirme sınavlarına Clerk Maxwell kadar aksak bir eğitimden geçerek "kazançlı" çıkmamıştı," şeklinde ifadelere yer vermişti. Hopkins, Maxwell'i şöyle tarif etmişti: "Şimdiye kadar yaşadığım çeşitli tecrübeler dahilinde böyle muazzam bir kişiyle tanışmadım. Maxwell'in fizik konusunda yanlış düşünmesi mümkün değil gibiydi." Sınav sonuçları açıklandığında Maxwell Kanada doğumlu Edward Routh'tan hemen sonra ikinci gelmesine şaşırdı. Ancak Smith Ödülü için girdikleri ayrı sınavda Routh ile birlikte birinci geldi. Bir dâhi olduğu kabul edilmişti. Bilimsel fikirlerin gelişim tarihine özel vurgu yaptığı bilim felsefesine ilişkin denemesini sunduğu Apostles adındaki seçme deneme yazıları cemiyetine seçildi. "Beyin humması" geçirdiği dönemin ardından Maxwell, çocukluğunun İskoç Kalvinizm'i ile uyumlu olan Hıristiyan Sosyalist harekete aktif bir şekilde katıldı. Bu arada University of Oxford dini tartışmalarla çalkalanırken Cambridge bundan çok etkilenmedi.

Maxwell, 1,70 boyunda, güçlü ve atletik yapılı biriydi. "Siyah gözleri, simsiyah saçları vardı, bıyıklı ve açık tenliydi. Neşesi samimiydi ama şamatacı tiplerden değildi. Güler yüzlü ve sabırlıydı. Arada dikkati dağılsa da çok güçlü bir şekilde yoğunlaşabiliyordu. Edebiyat bilgisi oldukça iyiydi ve bu konuda ayrım yapardı; çok hızlı okurdu ve kuvvetli bir hafızaya sahipti." On sekiz yaşındayken yapılmış başka bir gözlemse hayli ilginçtir:

James Clerk Maxwell daha geleneksel arkadaşları arasında özgünlüğü ve gösterişsizliğiyle merak uyandırıyordu. Bir sohbet sırasında genellikle tereddütle, monoton bir tonda konuşur, dolaylı ve gizemli bir şekilde cevap verirdi. Üstü başı oldukça düzgün bir kişi olmakla birlikte kolalı kıyatetlerin ve eldivenin gösterişine tamamıyla karşıydı. Herhangi bir şeyi, yazı yazılmış bir kâğıdı bile yok etmekle ilgili dindarca bir korkusu vardı. Trende, oturma yerlerinin sert olmasını sevdiği için üçüncü mevkide seyahat ederdi. Bir masada otururken genellikle etrafında olanlardan soyutlanmış gibi dururdu.

Maxwell Britanyalı bilimcilerin birçoğuyla kişisel olarak tanışıyordu. Cambridge'e gitmeden önce British Association'ın Edinburgh'daki toplantısında kaba Galloway aksanıyla bir karmaşa yaratmıştı. Ekim 1855'te Trinity'de öğretim görevlisi olduktan sonra Cambridge'deki diğer bilimcilerle tanıştı.

Aberdeen'deki doğa felsefesi profesörünün öldüğünü duyunca sağlığından endişelendiği babasını sevindirmek için bu görev için başvurdu. Maxwell'in Glenlair'e ve aile geleneklerine güçlü bir bağlılığı vardı. Maxwell 1855-56 kışında babasıyla zaman geçirmek için İskoçya'ya geri döndü. Babası aniden Nisan 1856'da öldüğünde yanındaydı. Aberdeen'deki profesörlük işini babasının isteğini yerine getirmek için kabul etti. Okul yıllarından beri gittikçe daha da iyileşen yazılar yayımlamıştı. Şimdi de en büyük başarısını gerçekleştirmek üzereydi. Cambridge'de, daha sonra en üst basamaklarına çıkacağı elektromanyetizma alanında ilk makalesini yayımlamıştı. Ayrıca hayatı boyunca sürecek başka bir ilgi alanı üzerine, gaz kuramı üzerine çalışmaya başladı. Aberdeen'de konu hakkında sadece temel bilgisi olan öğrencilere doğa felsefesi dersi vermekle sorumluydu. Haftada on beş dersin yanı sıra sınav ve uygulamalar yapılıyordu. Öğrencilerin deneyleri izlemek yerine bizzat kendilerinin yapması fikrini uygulamaya koydu ve bu uygulamanın aynısını daha sonra Londra ve Cambridge'de gerçekleştirdi. Bununla birlikte zanaatkarlara gece dersi veriyordu; muhtemelen bu çalışmayı Hıristiyan Sosyalist düşüncenin etkisiyle yapıyordu.

Maxwell, Trinity'deki üniversite hocalığından, Aberdeen'e atanmak için istifa etmişti ama Cambridge mezunu olduğundan Adams Ödülü için hâlâ yarışabilirdi. Bir yıl içinde Satürn gezegeninin etrafındaki halkaların yapısıyla ilgili soruya cevap verebilen tek kişiydi. Satürn'ün halkalarının kesintisiz değil parçalardan

oluştuğunu gösterdi. Kraliyet Astronomu Airy, Maxwell'in makalesini "yıllardır ortaya konmuş en iyi mekanik astronomi uygulamalarından biri" şeklinde değerlendirmişti. University of Aberdeen'i oluşturan iki kolejden biri olan Marischal College'ın müdürü Dewar zaman zaman Maxwell'i evine davet ediyordu. Maxwell bu davetlerin birinde Dewar'in kendisinden yedi yaş büyük olan kızı Katherine ile tanıştı ve çift Haziran 1858'de evlendi. Katherine, Maxwell'in öğrencileri ve çalışma arkadaşları arasında pek sevilmiyordu ve yıllar geçtikçe nevrozlu bir yapıya bürünüyordu. Katherine'in kıskançlığı, Maxwell'i bilim dünyasından arkadaşlarını eve davet etmekten alıkoyuyordu.

Bu dönemde Aberdeen'de Marischal ve King's adlarına sahip iki ayrı kolej vardı. Her konu hakkında her ikisinde de ders verildiği için öğrencilerin seçme hakkı oluyordu. Ancak Maxwell ve yanındakiler iki okulun birleşmesinden yanaydı. 1860'ta birleştirilmeleri kabul edilince Maxwell de dahil birçok kişinin işten çıkarılması kaçınılmazdı. Maxwell bu durum karşısında çok üzülmedi çünkü Edinburgh'da doğa felsefesi profesörlüğü boşalmıştı. Aynı göreve hem Maxwell hem de Tait başvurdu. Tait, Aberdeen'deki pozisyona başvurduğunda ikinci gelmişti ama bu sefer kazanan Tait oldu. Maxwell çok daha etkili bir araştırmacı olsa da Tait'in daha iyi bir öğretmen olduğuna karar verilmişti. Ne var ki, İskoçya'nın kaybı İngiltere'nin kazancı oldu. Londra, King's College'da doğa felsefesi profesörlüğü boştaydı ve Maxwell 1860 yazında bu göreve atandı. Hemen sonra da Royal Society of London üyeliğine seçildi.

King's College, University College'a Anglikan bir cevap olarak 1828'de kurulmuştu. University College'ın kendisi de Oxford ve Cambridge'e Anglikan kilisesinin dışından verilen bir cevaptı. Maxwell'ler, Londra'nın Kensington semtinde Palace Gardens Terrace 8 numarada (şimdi 16) yeni inşa edilmiş bir evde yaşadı. Tavan arası özel laboratuvar haline getirildi. Maxwell sabahlarını ders vermeye ve araştırma yapmaya, öğleden sonralarını ise Hyde Park'ta ata binmeye ayırmıştı. Akşamları bazen evde deneyler yapıyordu ama genellikle Aberdeen'de olduğu gibi dışarıda zanaatkarlara ders veriyordu. Bu derslerin okulda verdiklerinden daha önemli olduğunu düşünüyordu. Ağır hasta kayınbiraderini evin

zemin katına yerleştirmişti. Maxwell çok meşgul olmasına rağmen kayınbiraderinin bakımında karısına yardım ediyordu.

Bilimsel açıdan Maxwell'in Londra yılları en verimli dönemiydi. En büyük başarısı uzay-zaman yasasını elektromanyetik alanlar için tam olarak formüle etmesiydi. Ortaya koyduğu diferansiyel denklemler alanların polarize dalgalar biçiminde, ışık hızıyla yayıldığını gösterdi. Elektromanyetizma çalışmalarına ek olarak gazların akışkanlığı üzerine hem kuramsal hem de deneysel çalışmalar yaptı; renkli görme üzerine araştırmalarına devam etti ve dünyadaki ilk renkli fotoğrafı çekti. Bütün bu çalışmalarını yüklü eğitim temposuna rağmen gerçekleştiriyordu. Zamanının bir bölümünü elektrik birimleri üzerine çalışan British Associations komitesi gibi çeşitli ulusal komitelere olan üyeliğinin getirdiği sorumluluklara ayırıyordu. Elektrik birimleriyle ilgili önerileri, 1881 'de benimsenen uluslararası sistemin elektrikle ilgili kısımlarının temelini oluşturdu.

King's College yıllarında Maxwell diğer bilimcileri özellikle de Faraday'ı tanıdı. Maxwell Cambridge'deyken mektuplaşmaya başlamışlardı ama şimdi Faraday'la şahsen görüşebiliyor ve Earaday'ın Royal Institution'da verdiği ünlü cuma gecesi konuşmalarına katılıyordu. Çok iyi anlaştılar. Bir konuşma sonrası Maxwell'in dışarıya çıkmaya çalışan kalabalık arasında sıkışıp kaldığını gören Faraday, bu durumu gaz molekülleriyle benzeştirip Maxwell'e şöyle demişti: "Hey Maxwell, bir türlü çıkamadın şu kalabalıktan. Bu kalabalıktan çıkmanın yolunu bulabilecek tek kişi varsa o da sensin."

Maxwell beş yıl sonra Glenlair'e gitmek için Londra'dan ayrıldı. Glenlair'e gitmesinin bir nedeni kutsal emanet olarak sahiplendiği babasının projesini gerçekleştirmek, ailenin sahip olduğu toprakları genişletmekti. Fler halükârda büyük arazi sahibi olmaktan hoşlanmıştı ve sorumluluklarını çok ciddiye aldı. Dönüşünün diğer bir nedeni de bilimsel düşüncelerini bir araya getirmekti. Nitekim 1873'te yayımlanan A Treatise on Electricity and Magnetism (Elektrik ve Manyetizma Üzerine İnceleme) adlı başyapıtında bunu gerçekleştirdi. Yine bu dönemde yazdığı ısı üzerine ders kitabı da 1870'te yayımladı. Ünlü Maxwell şeytanı ilk kez bu kitapta ortaya çıktı.

Maxwell zengin bir adamdı. Yaşamını bir akademisyen olarak kazanmaya ihtiyacı yoktu. Glenlair'deyken bilim çevresinden doğal olarak ayrı düşmüştü ama asıl arkadaşlarıyla, özellikle de Stokes, Thomson ve Tait'le mektuplaşıyorlardı. O kadar çok mektup geliyordu ki postanede kendisine özel bir posta kutusu ayarlamıştı. Maxwell'ler genellikle kışları Londra'da geçiriyordu. Maxwell böylece başkentin bilim yaşamına katılabiliyordu. Birkaç kez dışarıdan ayırtman olarak görev aldığı Cambridge'de, matematik eğitim programını elektrik ve manyetizmayı da dahil edecek şekilde genişletmeyi başarmıştı. 1868'de University of St Andrews'deki boş müdürlük pozisyonuna başvuran Maxwell üniversiteden güçlü bir destek almasına rağmen bu göreve belki de politik nedenlerden dolayı atanmadı. Müdür dönemin başbakanının önerisiyle Kraliyet tarafından atanıyordu.

Daha önce gördüğümüz gibi on dokuzuncu yüzyılın ilk yarısında bilimsel eğitimin öncülüğünü İngiltere'dekilerden çok İskoçya'daki üniversiteler yapmıştı. En azından fizikte Oxford ve Cambridge'de yaprak bile kımıldamıyordu. İki eski İngiliz üniversitesini incelemek üzere 1850'de kraliyet komisyonları oluşturulmasıyla durum düzelmeye başladı. Aynı yıl Oxford'da doğa bilimlerinde onursal derece veren bir okul kuruldu. Cambridge bir yıl sonra, doğa bilimleri bitirme sınavıyla Oxford'un izinden gitti. Bu sınava fizik dahil edilmemişti ama matematik bitirme sınavı zaten yoğun biçimde matematiksel fizik içeriyordu. Açık fikirli Prens Albert, University of Cambridge rektörü olunca giderek artan bir başarı düzeyi tutturan Alman üniversitelerinin bazı ilke ve uygulamalarının benimsenmesini istedi. Bu doğrultuda önemli bir adım atılmasa da reform yapılması ihtiyacı artık ortadaydı. Doğa felsefesi, elektrik ve manyetizma prensiplerinin gösterimi için sınıflarda cihaz kullanımı on sekizinci yüzyıla kadar gitmesine rağmen, 1870 yılında ilki kurulana dek deneysel fizik alanında bir tane bile kürsü yoktu. Daha önce gördüğümüz gibi bu kürsü için yapılacak atamayla Thomson ve daha sonra Helmholtz ilgilenmişti. Seçiciler kürsü için Maxwell'i uygun gördü. Maxwell ilk önce bu teklifi reddetti. Reddettiğine dair yazdığı mektupta görevli ilgili birkaç detaylı soru sordu. En sonunda 8 Mart 1871'de göreve getirildi.

1872'de, sekizinci Devonshire dükü William Cavendish'in başkanlığını yaptığı başka bir kraliyet komisyonu, daha fazla devlet yardımına ihtiyaç olup olmadığını değerlendirmek için devletin bilimle ilişkisini incelemeye başladı. Bu çalışma çarpıcı gerçekleri ortaya çıkardı. University of Oxford'daki toplam 165 öğretim görevliliği pozisyonundan dokuzu, University of Cambridge'de ise 105 tanesinden yalnızca üçü doğa felsefesine ayrılmıştı. İkinci Wrangler ve Smith Ödülü sahibi olan dük o dönemde Cambridge rektörüydü. Dük, üniversitede kendi olanaklarıyla reform yapmaya karar verdi ve 1874'te Cavendish Laboratuvarı onun cömertliği sayesinde kuruldu. Sadece binanın yapımını değil ilk alınan araç gereçlerin masrafını da üstlenmişti. Oxford'dan farklı olarak daha önce Cambridge'de hiç fizik laboratuvarı olmadığından, Maxwell, kendi tecrübelerine ve gördüğü diğer laboratuvarlara göre mimara neyin yapılması gerektiği hakkında bilgi vermek zorunda kaldı. Bina Cambridge'in ihtiyacını neredeyse yüzyıl boyunca karşıladı. Devonshire komisyonunun raporundan yola çıkılarak bunun dışında pek fazla şey de yapılmadı.

Bu zamana gelinene dek Maxwell'in geleneksel ve muhafazakâr kişiliği oturmuştu. Bilimi popülerleştirmeyi istese de ders verme tarzı hiçbir zaman iyi olmamıştı. Cambridge'de çoğunlukla derslerini iki ya da üç en fazla altı kişi dinlerdi. Her zaman bilim tarihine ilgi duymuş, özellikle de dinamik tarihini yazmayı düşünmüştü:

Galileo ve Newton zamanından beri doğru dinamik fikirlerin oluşması ve popülerleşmesi ortak yaşam düşüncesinde ve dilinde çok fazla değişiklik yarattı. Ancak sadece son zamanlarda, makinelerin öneminin artmasının sonucunda, güç, enerji ve kuvvet hakkında fikirler tam olarak birbirlerinden ayrıldı. Bilimciler arasında bile çok az kişi bu ayrımı gözlemleyebiliyor; onun için enerjisi ya da momentumu kastedildiğinde bile genellikle bizim için topun kuvveti ya da elektrik verilmiş bir cisimde elektriklenmenin niceliği yerine kuvveti önem taşıyor.

Bunun yerine Maxwell herhangi birinin kolayca yapabileceği bir işe, Henry Cavendish'in yazılarını yayıma hazırlamaya girişti. Cavendish'in yaşam öyküsünde Maxwell'in bu yayımlanmamış malzeme yığınında ne bulduğuna değinmiştik. Maxwell zamanının önemli bir bölümünü de hasta karısına bakmakla getiriyordu. Üç hafta boyunca gündüzleri ders vererek ve laboratuvarda çalışarak geçirdikten sonra geceleri de karısının başında sabahlayarak hiç yatağında yatmamıştı. Cavendish'in tüm yazılarını, geceleri karısının başında beklerken mum ışığında temize çekti. Glenlair'deyken evlenmelerinin hemen ardından çiçek hastalığına yakalandığında karısının yardımıyla iyileşmişti. Karısı verem olan Röntgen dışında, tıpkı matematikçi Sir William Rowan Hamilton'da olduğu gibi Clerk Maxwell ve William Thomson'ın (ilk evliliğinde) eşlerinin evlenir evlenmez kronik hasta olmaları çok ilginçtir.

Derlenmiş yüz bir eserinden elli sekizi Cambridge'de geçirdiği zaman içinde basıldı. Bunlardan on ikisi kitap yorumu, altısı verdiği dersler, sekizi Encyclopaedia Britannica için yazdığı makaleler, dokuzu değerlendirme yazısı ve yirmi biri de kısa (ama önemli olan) notlardı. Maxwell 1878'de gaz kuramı üzerine yazdığı iki güçlü bilimsel yazıyla tüm kapasitesini gösterecekti. Bununla birlikte 1879'dan itibaren Maxwell'in "eski bol enerjisinden eser kalmamıştı" ve Paskalya döneminde ders veremedi. Yazın Glenlair'e döndü, ilk önce sağlığı iyiye gitti ama kısa bir süre sonra yeniden kötüleşti. Sadece bir iki ayı kaldığını biliyordu. Güvendiği doktoru Sir George Paget'e ve "arkadaşlarına" yakın olmak için ağrılar içinde Caınbridge'e döndü. Hayatının en güzel dönemini yaşarken, 5 Kasın 1879'da annesi gibi karın kanserinden öldü. Ardında hiç mirasçı bırakmadı. Glenlair yakınlarında, ailesinin ve diğer Clerk MaxwelPlerin mezarlarının olduğu mezarlığa defnedildi. Onun için çok önemli olan evi 1929'da çıkan bir yangında harabeye döndü.

James Clerk Maxwell'in Hayatı
Bu makalenin telif hakkı ve tüm sorumlulukları yazara ait olup, şikayetler için lütfen bizimle iletişime geçiniz.
URL:
Etiketler:

Bu makale 7790 kez okundu

17.10.2013 tarihinde yazıldı
Reitix

Yorumlar

  • kontkral
    12.05.2017

    faraday'ın izinden giderek onun tamamlayamadığını tamamlamıştır. ve elbette bilime büyük katkıları dokunmuştur.

  • cevat
    31.12.2015

    gösterişsiz yaşayan bilim adamlarına güzel bir örnektir, einstein gibi her fırsatta basın muhabirlerini toplamamıştır

  • agnostik
    15.11.2014

    Einstein'a bile ilham kaynağı olmuş olan fizikçidir

Bu yazıya siz de yorum yapabilirsiniz

İnternet sitemizdeki deneyiminizi iyileştirmek için çerezler kullanıyoruz. Bu siteye giriş yaparak çerez kullanımını kabul etmiş sayılıyorsunuz. Daha fazla bilgi.