Человеком, который надежно зафиксировал наследие Фарадея, стал Джеймс Клерк Максвелл (1831-79), первый из нового поколения математически подкованных экспериментаторов. О нем часто говорят с тем же восхищенным придыханием, как о Ньютоне или об Эйнштейне, и не зря – он был одним из самых креативных физиков всех времен.
Максвелл родился в Эдинбурге, получил там образование, а затем перебрался в Кембридж. Он ненадолго вернулся в Шотландию, где преподавал, но в I860 году устроился на работу в Кингс-колледж (Лондон), где и провел наиболее продуктивные годы.
Еще ранее он описал кольца планеты Сатурн, в Лондоне он занялся теорией цвета и сделал первую цветную фотографию. Максвелл всегда интересовался электричеством и магнетизмом и связывал эти феномены вместе: после его работ физики смогли использовать математику для описания электромагнетизма.
Максвелл обеспечил математические инструменты и уравнения для описания поля Фарадея. Его расчеты показали, что электромагнитная сила – это волна, и это оказалось одним из самых важных открытий в физике. Эта волна путешествует со скоростью света, и мы сейчас знаем, что свет и энергия от солнца приходят к нам в виде электромагнитных волн.
Таким образом. Максвелл предсказал существование разнообразных волн, о которых мы знаем: радиоволны, что делают возможным радиовещание, микроволны используются в микроволновых печках, ультрафиолетовые и инфракрасные находятся за пределами нашего поля зрения, и там же существуют рентгеновские или гамма-волны (они же лучи). Все эти волны не являются частью повседневной жизни, мы не воспринимаем их непосредственно. Ничего удивительного, что большинство этих форм энергии еще не были открыты, когда Максвелл заявил о возможности их существования, и поэтому на то, чтобы понять всю гениальность его догадок, понадобилось время.
Его «Трактат об электричестве и магнетизме» (1873), по всей вероятности, самая важная работа по физике, появившаяся между «Началами» Ньютона и трудами двадцатого века.
Ко времени написания этой книги Максвелл перебрался в Кембридж, где организовал Кавендишскую лабораторию, где впоследствии были проведены многие важнейшие изыскания. Сам он умер молодым, в возрасте сорока восьми лет, но до этого успел провести фундаментальное исследование в области физики газов, используя в процессе методы математической статистики. Они позволили описать, как ведут себя большие количества атомов в газообразной субстанции, когда каждый движется в слегка отличном направлении и с отличающимися скоростями, и все это при различных температурах и давлении.
