Prof. Dr. Özgür ÜSTÜN
Piri Reis Üniversitesi Mühendislik Fakültesi

James Clerk Maxwell, Isaac Newton ve Albert Einstein’la birlikte tarihin en büyük üç bilim insanından biri olarak kabul edilir. Bu kabul, daha çok yine bilim insanları tarafından yapılmıştır. Maxwell’in utangaç, içine kapanık, çevresindekilerde etki bırakmayan kişiliği, tutuk konuşması hiç kuşkusuz onu popülerliğin uzağında
tutmuştur. Ancak, onu yakından tanıyanlar, bu sessiz ve kısa boylu adamdaki olağanüstü zekâyı ve eşsiz mizah anlayışını fark edebilmişlerdir. Maxwell, tüm çalışmalarıyla çağının ilerisinde olmuş, kuramları ölümünden yıllar hatta yüzyıl sonra kanıtlanabilmiş, çok sayıda konuda kafa yormuş benzersiz bir bilimsel kişiliktir.

Yaşamı hep mutlu olarak geçti; gösterişi, hırsı sevmeyen, alçakgönüllü, kendisini karısına ve dostlarına adamış bir insandı. Zaman zaman toprak sahipliğiyle, akademisyenlik arasında seçim yapmak zorunda kaldı ve akademisyenliği seçtiği her dönemde dünya bilim tarihini derinden etkileyecek eserler bıraktı.

İlk Yıllar, Ovaller ve Renkler

Maxwell, 13 Haziran 1831’de İskoçya, Edinburgh’da, varlıklı, toprak sahibi bir ailenin oğlu olarak dünyaya geldi. Doğumunun hemen sonrasında ailesi Glenlair’deki çiftlik evine taşındı. Çocukluğu burada geçti. Ailenin gerçek ismi Clerk’di, ancak babası aileye bıraktıkları mirasa saygı göstererek, ataları Maxwell’lerin ismini de ekledi. Avukat olan baba John Clerk Maxwell, aydın, bilime ve buluşlara ilgi duyan, kullandığı her eşyayı bizzat kendi elleriyle imal eden ilginç bir insandı. Küçük Maxwell, daha ilk yıllarında el aletlerini, mekanizmaları, kilitleri kurcalamayı alışkanlık haline getirdi. Çevresindekilere sürekli olarak “bana nasıl çalıştığını göster” - show me, how it doos! (sic) - diyordu. Henüz 8 yaşındayken annesini yitirdi ve bu olay babasıyla olan ilişkilerini daha da güçlendirdi. Babası, üyesi olduğu Royal Science Society toplantılarına küçük James’i de götürdü ve bilime olan ilgisinin tohumları burada atıldı. Tutulan özel öğretmen, öğrenme ve algılamasını yavaş buldu. Ancak ondaki dehayı sezinleyen teyzesi Jane Cay ilgili girişimleri yaparak 1841’de Edinburgh Akademisi’ne gitmesini sağladı. Okulda babasının diktiği ilginç giysileri giymek zorunda kalıyordu, bu yüzden arkadaşları için bir hayli alay konusu oldu. Çocuklar ona “Dafty” (şapşal) adını takmıştı. Bu olaylar ondaki utangaçlık duygusunu daha da derinleştirdi. Buna karşın derslerinde çok başarılıydı.

İlk bilimsel yayınını daha 14 yaşında yaptı. Royal Society of Edinburgh’da yayımlanan “On the description of oval curves, and those having a plurality of foci” adlı yazı, iğne ve ipliklerle oval şekillerin çizim teknikleri üzerine bir çalışmaydı. Maxwell’in çocuk denecek yaşta başlayan bilimsel çalışmaları büyük hızla artarak sürdü. Çok sayıda konuda, derinlemesine çalıştı. Maxwell biyografilerinin ortak yönü, onun çalışmalarını kronolojik açıdan ele almaktan çekinmeleridir. Bunun nedeni, yıllara yayılan, iç içe giren, bir insanın yaşamına sığması neredeyse olanaksız görünen üstün zekâ işi uğraşlarıdır.

Öğrenimini Edinburgh Üniversitesi’nde sürdürdü. Burada, özellikle renk kuramı ve renk algılama üzerine çalıştı. Bu konu ile ilgili çalışmaları 20 yıla yakın sürdü. Renk körlüğü, çeşitli renk karışımlarındaki benzerlikler üzerine incelemeler yaptı, kırmızı-mavi-yeşilden oluşan temel renkler kuramının renk algılamasına daha iyi uyduğunu gösterdi. 1850’de Cambridge Üniversitesi’ne gitti. Burada, George G. Stokes, William Thomson (nam-ı diğer Lord Kelvin), Arthur Cayley ve Edward J. Routh gibi ünlü isimleri yetiştiren “senior-wrangler maker” namıyla bilinen William Hopkins’in öğrencisi oldu. Hopkins, bunca ünlü ise karşın, Maxwell’in öğretmenlik yaşamında karşılaştığı en parlak öğrenci olduğunu gördü. Ondaki matematik zekâsını algılamamak olanaksızdı. Problemlere ilginç çözümler getiriyor, derste anlatılan kuramlardaki yanlışları buluyordu. Maxwell 1853’de geçirdiği beyin humması yüzünden çıldırmanın sınırına geldi. Ancak, hastalık bitirme sınavlarına girmesine engel olamadı ve 1854’de mezun oldu. Cambridge’deki eğitiminden sonra iki yıl özel ders verdi ve çiftlik işleriyle uğraştı. Çok geçmeden 1856’da Aberdeen Üniversitesi’ndeki Marischal College’a, daha 24 yaşında Doğa Felsefesi (o yıllarda fizik bilimi bu adla anılıyordu) profesörü olarak atandı. Atanma kararından hemen önce Maxwell dünyada en sevdiği insan olan babasını kaybetti ve bu olay onu derinden etkiledi. Okul müdürünün kızı Katherine Mary Dewar ile aralarında başlayan ilişki 1858 Temmuz’unda evlilikle sonuçlandı. Çiftin çocuksuz, ancak çok mutlu bir evlilikleri olacaktı.

Satürn Halkaları

Maxwell Cambridge’de okurken Satürn gezegeninin halkalarıyla ilgilenmeye başladı. Üniversiteyi bitirdikten sonra konuyu daha derinlemesine inceledi. O zamana kadar Satürn’ün sahip olduğu halkalar bir gaz bulutu kümesi olarak düşünülüyordu. Maxwell, eşsiz sezgisi ve matematiksel düşünce tarzıyla, bu halkaların gazlardan oluşması durumunda kararsız olacaklarını, dolayısıyla halkaların şekillerini yitireceğini belirledi. Satürn halkaları, ancak parçacıklardan oluşurlarsa böylesi kararlı bir yapıya sahip olabilirdi. Çalışmalarını 1857 yılında yayımladı, bilimsel çevreler bu kuramın tutarlılığını desteklediler ve bu çalışmasıyla “Adams” ödülünü kazandı. Bu konudaki son yazısını, 1859’da Proceedings of Royal Society Of Edinburgh’da, “On the stability of the motion of Saturn’s rings” adıyla yayımladı. Doksan sayfa süren makale, problemin kusursuz bir çözümlemesini sunuyordu.

1860 yılında Maxwell’in yaşamında bir başka dönüm noktasına gelindi. Marischal College ve King’s College birleştirilerek Aberdeen Üniversitesi kuruldu ve bunun sonucunda Maxwell’e kapı gösterildi, çünkü yalnızca bir profesöre yer vardı. Üniversite yöneticileri tarihin en önemli bilim insanlarından birini işsiz bıraktıklarının farkında değildiler (ya da farkındaydılar). Bir süre her türlü bilimsel çalışmayı bırakıp topraklarıyla ilgilenmeyi düşündü, kendisine verilen başka bir kürsüyü bir arkadaşına danıştıktan sonra kabul etmedi. Sonuç olarak, bir süre boşta kaldıktan sonra, hep çalışmak istediği bir yer olan Londra’daki King’s College’da iş buldu. Maxwell burada 5 yıl görev yaptı ve bilimsel yaşamının en üretken günlerini burada geçirdi. En öne çıkan çaimalar, elektrik ve manyetik alanlar ile gazların kinetik kuramıyla ilgili olanlardı.

Gazların Kinetik Kuramı ve Renkli Fotoğraf

Marischal College’daki son yılında Maxwell, kafasını gazların hareketlerine takmıştı. Satürn halkaları üzerine yaptığı çalışmalar, gazlar ve parçacık matematiği üzerine bir hayli birikim elde etmesine yol açmıştı. Belirli bir sıcaklıktaki gazın moleküllerinin aynı hızda hareket etmesi, ona pek mantıklı gelmiyordu. Böylece, gaz moleküllerinin değişik hızlarda hareket ettiğini, gazın kinetiğinin çözümlenmesi için istatistiksel bir yöntemin gerektiğini ve gazın moleküllerinin sahip olduğu enerjinin yani sıcaklığın, ancak bu dağılımın ortalamasıyla ifade edilebileceğini gösterdi. 1871’de Avusturyalı fizikçi Ludwig Boltzmann bu çalışmayı genelleştirerek, ünlü “Maxwell-Boltzmann Dağılım Yasası”nı geliştirdi. Üç renk kuramını ileriye götürerek, bu üç rengi kullanarak bir nesnenin renkli fotoğrafını çekebileceğini düşündü ve düşündüğünü kuramsal olarak gerçekleştirdi. Üç renk kuramı ile ilk renkli resimlenen nesne, “tartan” desenindeki şeritlerdi. Bu çalışmanın sonucu neredeyse yüzyıl sonra alındı: Kodak firması, 1950’li yıllarda aynı ilkeyle resim alan renkli fotoğraf filmini piyasaya çıkardı. 1865 yılında Maxwell, King’s College’daki görevinden istifa ederek Glenlair’e döndü. Akademik yaşamın ayak oyunlarından bıkmıştı ve topraklarıyla ilgilenmek istiyordu. Çalışmalarına evinde devam edebileceğini düşündü. Ancak, her bahar Londra’yı ve Cambridge’i ziyaret etmeyi sürdürdü. Cambridge’de dışardan gözlemci olarak, bazı kısa dersler verip bitirme sınavları (tripos) yapıyordu. Bu süre içinde en büyük ağırlığı elektromanyetizma çalışmalarına verdi.

Cavendish Laboratuvarı

Cambridge Üniversitesi rektörü Devonshire Dükü, 1871 yılında üniversitede bir deneysel fizik kürsüsü ve laboratuvarı kurmaya karar verdi. Laboratuvar müdürlüğü için ilk ve doğal aday, o zamanın en ünlü fizikçisi olan Lord Kelvin oldu. Ancak Kelvin, o an çartığı yerden hoşnuttu ve müdürlük için Maxwell’i önerdi. Maxwell ve kendisinden yedi yaş büyük olan Lord Kelvin arasında hep bir ağabey – kardeş ilişkisi oldu. Bu iki Victoria dönemi dehası bol bol mektuplaştılar, görüştüler ve birbirlerine her açıdan destek oldular. Çağın belki de en büyük ve ünlü bilim insanı olan Lord Kelvin’in karmaşık bir bilimsel problemle karşılaştığında ilk danıştığı kişi Maxwell oluyordu. Lord Kelvin daha William Thomson iken kendisine büyük ününü sağlayan, önce “Sir” sonra “Baron” unvanını getiren çalışmalarından biri olan “Atlantik Telgraf Hattı”nın deneylerini Maxwell ile birlikte yapmıştı. Yazgısı Lord Kelvin’e Maxwell’in ölümünden sonra 28 yıl daha bağışladı. Bununla birlikte, Maxwell’in kısa süren yaşamı üretkenlik açısından Lord Kelvin’inkine benzerdi.

Maxwell laboratuvar müdürlüğü teklifine önceleri pek sıcak bakmadı ancak Lord Kelvin’i de kırmak istemiyordu. Topraklarını işletmekle meşguldü ve yüksek mevkilerde olmak gibi bir hırsı hiç olmamıştı. Ama sonunda kabul etti ve bilim tarihinde bir efsane haline gelen Cavendish Laboratuvarı’nın ilk müdürü oldu. Laboratuvar ilk zamanlar Devonshire adıyla anılsa da, Dük bilime yaptığı katkılardan dolayı ve laboratuvar yapımı için bıraktığı mirası dikkate alarak, aynı zamanda akrabası olan, 18. yüzyılın garip bilim adamı Henry Cavendish’in adını verdi. Cavendish Laboratuvarı binasının, dersliklerinin, hatta laboratuvar gereçlerinin tasarımını bizzat Maxwell yaptı. Bina inşaat halindeyken bir odası bile yoktu ve derslerle inşaat arasında koşuşturuyordu. Laboratuvar binası hizmete açılınca biraz rahatladı.

Elektromanyetizma Kuramı ve Işık

Maxwell, Michael Faraday’ın bilim dünyasını sarsacak çalışmalarını yayımladığı yıl doğmuştu. Elektriğe ilgi duymaya başladığında, önerilerini almak için Lord Kelvin’e yazdı. Kelvin ona kendisininkilerle birlikte, Faraday ve Ampère’in çalışmalarını incelemesini önerdi. Bu çalışmalar arasında, Faraday’ın elektromanyetik indüksiyonu ilgisini çekti; çok deneysel ve pratik bir çalışma olmasına karşın, Maxwell altında yatan matematiksel örgüyü sezdi. Matematik konusunda yılmaz bir cehaleti olan Faraday, kendisini tümüyle deneysel çalışmalara vermişti. Öyle ki, cebinde bir mıknatıs ve bobin olmadan bir yere gitmez olmuştu. Maxwell’in çalışmaları ise düşünseldi ve olayın felsefesine yoğunlaşmıştı. Amacı sıradan sonuçlar elde etmek değil; doğayla, doğanın şifresi olduğuna inandığı matematik arasında kusursuz bir ilişki ortaya koymaktı. İlk yayınlar, King’s College’da profesörken ortaya çıktı. “On Faraday’s Lines Force” adlı makalesi, Cambridge Philosophical Society’de 1855 ve 56 yıllarında iki bölüm olarak yayımlandı. Faraday bu makaleleri okumuş ve Maxwell’in matematiksel dili onu çok korkutmuştu. Ancak, ifadelerin gerçek fiziksel olayları içerdiğini anlayınca rahatlamıştı. Faraday’la Maxwell, uzun süre bu konuda mektuplaştılar. Maxwell’in şaheseri, Cavendish Laboratuvarı’nda göreve başladıktan iki yıl sonra, 1873’te geldi. “Elektrik ve Manyetizma üzerine Bir Deneme” (A Treatise on Electricity and Magnetism) adını taşıyan kitapta, elektrik ve manyetik alanların kuramı veriliyor ve bu iki fiziksel olayın aslında aynı şeyin iki farklı görünümü olduğu, her zaman iç içe geçtikleri vurgulanıyordu. Kitabın adı bile (… Bir Deneme) Maxwell’in alçakgönüllü doğasını gösteriyordu. Tüm kuram, günümüzde Maxwell Denklemleri olarak anılan dört adet eşitlikle aktarılıyordu. Denklemlerin matematiksel doğruluklarının yanında, “şık”lıkları da dikkati çekmekteydi. Belki de, dünya bilim tarihinde hiçbir kuram böylesine güsel ifade edilmedi.

Şekil 1. Maxwell Denklemleri

Denklemlerde, E elektrik, H manyetik alanı, D elektrik deplasmanını, B manyetik indüksiyonu, J akım yoğunluğunu, ρ elektriksel yük yoğunluğunu göstermektedir. Elektromanyetizma kuramı kısaca şöyle yorumlanabilir:

Denklem (1), elektrik deplasmanının, başka deyişle elektrik alanının (D = εE) elektriksel yük yoğunundan ıraksadığını (diverjans) başka deyişle saçıldığını ifade eder.

Denklem (2), manyetik alanın uzaklaştığı bir yük yoğunluğunun bulunmadığını, başka deyişle bir manyetik yük yoğunluğunun olmadığını ifade eder. Başka deyişle, manyetik alan, elektrik alandan farklı olarak, bir yerden çıkıp gitmez, her zaman geri dönerek kapalı bir yol oluşturur. Bu nedenle, tek N ya da tek S kutuplu bir mıknatıs (magnetic monopole) elde etmek olanaksızdır.

Denklem (3), Ampère yasasının genel bir gösterimidir. Değişken elektrik alan veya bir iletkenden geçen akım (akım yoğunluğu), değişim eksenini çevreleyen bir manyetik alan oluşturur. Aynı zamanda alternatif akımlar için de geçerlidir. Maxwell Ampère yasasına akım yoğunluğunun yanında bir terim eklemiştir: Bu terim elektrik alanın zamanla değişiminin de manyetik alanı oluşturduğunu göstermektedir. Bu ek terim iki olayın (elektrik alan ve manyetik alan) sürekli olarak birbirine dönüşebileceğini ve bu sayede yayılabileceğini ifade etmektedir. Bu ek terim Hertz’in dikkatini çekmiş ve elektromanyetik dalgaların doğuşunu sağlamıştır.

 Denklem (4), Faraday yasasının gösterimidir. Değişken bir manyetik alan, değişim eksenini çevreleyen bir elektrik alan (dolayısıyla potansiyel farkı gerilim) oluşturur.

Bununla birlikte eklemekte fayda var ki: Bu dört denklem Maxwell’in eserinin çeşitli bölümlerine dağılmış ve daha zor anlaşılır bir biçimlerde bulunur, dördünü bir araya getirip sadeleştirme işi, yine başka bir deha Oliver Heaviside’ın marifetidir.

Maxwell denklemleri, Ampère ve Faraday yasaları gibi yalnızca iletkenler için geçerli olmayıp, evrenin her noktasında geçerlidirler, bu nedenle denklemler “evrensel” olarak nitelendirilirler. Elektrik ve manyetizma ilgili diğer yasalar ve bağıntılar bu denklemlerden türetilebilir. Maxwell, elektromanyetizma çalışmasına, bu olayların mekanik benzetimiyle başladı. Fiziksel olayların mekanik modelini kurmak, özellikle Lord Kelvin tarafından kullanılan, o çağın en moda yöntemiydi. Bu nedenle, “Deneme”nin girişinde Lord Kelvin’e özel bir teşekkür bulunur. Elektromanyetik olayların mekanik, özellikle de hidrolik benzetimi, örneğin Faraday’ın kuvvet çizgilerinin, bir akış olarak adlandırılmasına neden oldu. Böylece akı (flux) kavramı ortaya çıktı. Maxwell, bu çalışmaları sırasında ayrıca “rotasyonel” kavramını buldu. Bu kavram, “Deneme”de “” işlemcisinin vektörlere etkisi olarak anlatılmıştır. “Deneme” zamanı için çok ilerilerde, ağır bir kitaptı. O günün bilim adamları için bile anlaşılamaz ifadelerle doluydu. Bugün bile incelendiğinde, matematiksel anlatımların çeşitliliği ve en karmaşık ifadenin bile deneysel olaylarla desteklenmesi okuyucuyu hayrete düşürebilir. Maxwell, bu çalışmaları sırasında dielektrik ortamda ilerleyen “yer değiştirme akımı” (displacement current) kavramını buldu ve bu olayın birbirine dik iki dalga tarafından oluşturulduğunu ifade etti. Elektromanyetik alanların dalga gibi yayılabileceklerini buldu ve ışığın da bu dalgalara benzer bir olay olduğu sonucuna vardı. Elektromanyetik dalgalar ve ışığın, bütün boşluğu dolduran “ether” adlı bir ortamda yayıldığını kabul etti. Işığın hızını, tümüyle matematiksel olarak doğru hesapladı. Buna göre ışık hızı c, ε0 ve μ0, sırasıyla, boşluğun elektriksel ve manyetik geçirgenliği olmak üzere:

Şekil 2. Işık Hızı Formülü

ifadesine uygun olarak bulunabilir.

Elektrik, elektronik, haberleşme ve daha birçok alanda devrim yaratan bu çalışmalar, “Görelilik Kuramı” ve “Kuantum Kuramı” gibi iki modern fizik kuramının oluşturulmasına yol açtılar. Einstein’ın da söylediği gibi, Maxwell’in eserleri olmasaydı, “Görelilik Kuramı” da olmayacaktı. Einstein ayrıca Newton’ın ünlü özdeyişi anımsatıldığında kendisinin “Maxwell’in omuzlarında yükseldiğini” belirtecekti.

“Şeytan” Bunun Neresinde!

Maxwell yaşamı boyunca yazışmalara çok önem verdi. Arkadaşlarıyla ve hocalarıyla mektuplaştı. Nitekim elektromanyetik kuramın çalışmaları Lord Kelvin’le yapılan yazışmalar sonucu başlamıştı. Dostlarına çok düşkün olan Maxwell, özellikle çocukluk arkadaşı Profesör Peter G. Tait’le bağlantısını hiç koparmadı. Fırsat bulur bulmaz, birbirlerine mektup ve kart yolluyorlardı. Maxwell, posta kartlarına bile matematiksel ifadeler yazarak Tait’in düşüncelerini soruyordu. Öyle ki, yazılarını “JCM = dp/dt” olarak imzalamaya başladı.

Bu yazışmalarından birinde, Maxwell Tait’e Termodinamiğin İkinci Yasası’na karşı koyabilecek, hayali bir yaratıktan söz eder. Daha sonraları “Maxwell’in Şeytanı” (Maxwell’s Demon) olarak adlandırılacak bu hayali varlık, aynı sıcaklıktaki iki gaz dolu tüp arasındaki bir vanaya hükmediyordu. Termodinamiğin İkinci Yasası’na göre, kapalı bir sistemde kullanışlı enerji sürekli olarak azalıyor ve sistem olasılığı daha yüksek olan daha kalitesiz duruma yöneliyordu. Bilindiği gibi, canlı varlıklar geçici olarak (yaşam süreleri boyunca) bu yasaya karşı koyabilmektedirler. “Maxwell’in Şeytanı” ise, birinci tüp içindeki belli bir sıcaklıktaki gazın değişik hızlarda hareket eden moleküllerden hızlı olanlarını seçerek, bu moleküller vanaya doğru geldiklerinde vanayı açıp ikinci tüpe, ikinci tüpteki yavaş moleküllerin de birinci tüpe geçmelerini sağlıyordu. Böylece, ikinci tüpte sıcaklığı daha yüksek bir gaz elde ediyor ve sistemin bozulmasına, kalitesizleşmesine engel oluyor, daha yüksek enerji potansiyelli bir sistem oluşturuyordu. “Şeytan” yıllarca çok sayıda yazıya, çalışmaya konu oldu, sibernetik ve otomasyon kuramının kurucuları “Şeytan”dan çok söz ettiler. Gerçekte, “Şeytan” kapalı gaz sistemindeki entropiyi azaltırken, hızlı molekülleri algılama ve vanayı açma-kapama için bir enerji harcıyor ve sonuçta bu harcanan enerji “Şeytan”ın bulunduğu ortamın entropisinin artmasına neden oluyordu. Yine de “Maxwell’in Şeytanı”, ikinci yasaya ilişkin en zekice tartışma olarak bilim tarihindeki yerini aldı.

Şekil 3. Maxwell’in Şeytanı

Başka Şeyler Daha Var

Maxwell’en olağanüstü dolu bilimsel yaşamında daha birçok çalışma yer aldı. Bir ara Watt guvernörleriyle ilgilendi ve buna benzer bir düzeneği, bir direnç sarımını sabit hızda döndüren, geri beslemeli bir denetim düzeneğinde kullandı. 1868’de Proceedings of the Royal Society dergisinde yayımladığı “On Governors” makalesi matematiksel kontrol kuramının temeli olarak kabul edilir. Maxwell yüze yakın sayıda makale yazdı. Isı enerjisi konusundaki çalışmalarını “Theory of Heat” (1870) isimli kitabında sundu. Ayrıca, mekanik konusundaki yazılarını da “Matter and Motion” (1877) isimli kitapta topladı. “Elementary Treatise on Electricity” isimli eseri ölümünden sonra yayımlandı. Maxwell birçok bilimsel buluşa da öncelik etti. Yay biçimli ve asma köprülerdeki gerilmeleri ilk hesaplayan kişiydi. Nesnelerin, maddelerin esnekliklerini,  gerilmelerini ve akışkanlıklarını inceledi. Bu özelliklerin moleküler yapıya bağlı olduğunu ortaya koydu. Elektriksel birimlerin geliştirilmesi için uğraştı. Ayrıca Encyclopaedia Britannica’nın 9. baskısına hazırladığı madde karşılıklarıyla ve danışmanlık yaparak katkıda bulundu. Öylesine çok sayıda konuda üretimde bulundu ki, onun çalışmalarını derlemek ya da sınıflandırmak için yapılan her araştırmanın eksikler içermesi (bu yazıyı da kapsıyor) neredeyse kaçınılmazdır. Maxwell, her ne kadar bir matematik dâhisi olarak görülse de, deneysel çalışmayı da çok seviyordu. Işık, elektromanyetik, renkli foto imgeleme konularında deneysel çalışmalar yaptı. Cavendish Laboratuvarı’nın deneysel gereçlerinin çoğunu bizzat projelendirdi. 1870 yılında karısına yazdığı bir mektupta, kedilerin neden hep dört ayak üzerine düştüklerini anlamak için yaptığı bir dizi deneyi, o eşsiz mizah tarzıyla anlatmıştı. Tam bir kedi sever olan Maxwell’in kedilerle olan ilişkisine deneysel çalışmayı da eklemesi neredeyse kaçınılmazdı. Uygulamaya çok düşkün olmasına rağmen deneysel çalışmaların rasgele, özensiz yapılmasına karşıydı, iyi yapılan bir deneyin başarısız olsa bile insana çok şey öğrettiğini düşünüyordu. Bu yüzden, Alexander Graham Bell’in dağınık deneysel çalışmalarını incelediğinde, biraz da haklı olarak, onları ciddiyetten uzak bulmuştu. Ancak, bu deneylerden umutlu olduğunu da belirtmeyi ihmal etmedi.

Maxwell’in bir başka ilginç yönü de son derece güzel şiirler yazmasıdır. Çoğu kez mektuplaşmalarında, arkadaşlarına hitap ederken şiir kullanıyordu. Bilimsel konular üzerine de ilginç, esprili şiirler yazmıştır. Bunların en ünlülerinden olan, erkek bir telgraf operatörünün, bayan bir telgraf operatörüne meslekî terimlerle kur yapmasını anlatan “Valentine by a telegraph clerk♂ to a telegraph clerk♀” isimli şiirini burada anmakta fayda var.

Son Yılları

Cavendish Laboratuvarı’ndaki müdürlüğü sırasında Sir Henry Cavendish’in anıları ve bilimsel yazıları üzerine çalışan Maxwell, Cavendish’in ne kadar büyük bir bilim adamı olduğunu keşfetti. Bu incelemelerini “Unpublished Electrical Researches of Hon. Henry Cavendish” (1879) isimli kitapta topladı. Böylelikle, Sir Henry Cavendish’i dünyaya tanıtan kişi Maxwell oldu. Ancak, bu yoğun tempo onu yormuştu. 1879 yılının Paskalya zamanı rahatsızlandı ve Glenlair’e döndü. Fakat durumunda bir düzelme olmadı. Annesi gibi mide kanserine yakalanmıştı. Tedavi amacıyla Cambridge’e götürüldü, ama bir yarar sağlamadı. 5 Kasım 1879 günü iyice kötüleşti, çevresindekilerden kendisini alçak bir yere yatırmalarını istedi: “Ben, zaten kısa boylu bir kişiyim, bu yüzden alçaklar benim için daha uygun” dedi, bu onun son sözleri oldu, uzun süre karısına baktı ve yaşama veda etti. Son anlarında bile esprili kişiliğinden bir şey kaybetmemişti. Glenlair yakınlarındaki Parton köyünün küçük kilise mezarlığına sessiz sedasız gömüldü. Anısına dikilen taşın üzerinde “Mizah ve bilgelikle dolu iyi bir adamdı, bu bölgede yaşadı ve bu mezarlıktaki eski kilisenin kalıntıları arasına gömüldü” yazmaktadır. Çoğu bilim insanı için, en verimli zamanlar hatta en verimli zamanların başlangıcı sayılabilecek bir çağda, 48 yaşında hayatını kaybetti. Oysa o, el attığı çalışmaların nerdeyse tümünü tamamlamıştı. Maxwell, bilim dünyasında hırsın ve açgözlülüğün değil ağırbaşlılığın ve alçak gönüllülüğün bir simgesi oldu.

Şekil 4. James Clerk Maxwell (1890) G. J. Stodart tarafından yapılan portresi

Şekil 5. “A Treatise on Electricity and Magnetism” adlı kitaptan alınmış, elektrik akımı ile manyetik alan çizgileri arasındaki ilişkiyi gösteren resim.

Şekil 6. Maxwell’in yaşamının çok büyük bir bölümünün geçtiği Glenlair Evi. 1929’daki bir yangından sonra uzun süre metruk halde kalan ev, koruma altına alınmış ve yakın zamanda kısmen restore edilmiştir.

Son Söz

Maxwell’in ölümünden 8 yıl sonra, onun izinden giderek elektromanyetik dalgalar üzerine uğraşan Alman bilgin Heinrich Hertz, bu dalgaları laboratuvarda üretmeyi başardı.

1981 yılında Voyager-2 uzay aracının Satürn’den gönderdiği fotoğrafları inceleyen bilim adamları, Satürn’ün halkalarının irili ufaklı uzay taşı parçalarından oluştuğunu gördüklerinde hiç şaşırmadılar.

Kaynaklar

James Clerk Maxwell, “A Treatise on Electricity and Magnetism”, Vol. I-II, Dover Publications Inc., 1954.

Brian Clegg, “Professor Maxwell’s Duplicitous Demon: The Life and Science of James Clerk Maxwell” Icon Books, 2019.

Herbert W. Meyer, “A History of Electricity and Magnetism” MIT Press, 1971.

Lewis Campbell, William Garnett, “The Life of James Clerk Maxwell”, Macmillan and Co., Londra, 1882.

Henry Poincaré, “Bilim ve Hipotez”, MEB Basımevi, İstanbul, 1964.

P. M. Harman, “The Natural Philosophy of James Clerk Maxwell”, Cambridge Univ. Press., Cambridge, 1998

Nancy Forbes, Basil Mahon, “Faraday, Maxwell and the Electromagnetic Field: How Two Men Revolutionized Physics”. Prometheus Books, 2014.