Maxwell, James Clerk
(Edimbourg, 1831 - Cambridge 1879) 

 


Illustration PortraitPhysicien écossais
 Physicien écossais, grand théoricien, connu entre autres pour avoir établi les équations de l'électromagnétisme. Ces contributions en firent l'un des hommes scientifiques les plus importants du XIXe siècle.  
Maxwell développa également la théorie cinétique des gaz, qui explique les propriétés physiques et la nature d'un gaz. Ses travaux incluent des recherches sur la vision des couleurs et sur les principes de la thermodynamique (principe ergodique). 
Brillant élève au collège, James Clerk Maxwell poursuit des études de mathématiques aux universités d''Edimbourg et de Cambridge. Il obtient une chaire de philosophie naturelle (c'est - à - dire de Physique) à Aberdeen à l'âge de vingt-cinq ans. Puis, de 1860 à 1865, il occupe le poste de professeur au King's College de Londres. A la suite de ces cinq années d'enseignement, il décide de se retirer dans sa propriété de Glenair, en Ecosse. Il y restera cinq autres années qu'il emploiera à étudier. En 1871, Maxwell est nommé directeur du laboratoire Cavendish à l'université de Cambridge (où il devint aussi le premier professeur de Physique expérimentale). Il n'aura alors de cesse de le développer afin qu'il devienne le centre de formation scientifique le plus illustre de son temps.  
Dès le début de sa carrière, Maxwell s'intéresse à la dynamique des gaz. Après avoir prouvé mathématiquement que les anneaux de Saturne sont constitués de particules distinctes, il étudie la répartition des vitesses des molécules gazeuses (conforme à loi de Gauss). En 1860, il montre que l'énergie cinétique de ces molécules ne dépend que de leur nature. 
Mais ce sont ses recherches en électromagnétisme qui font de Maxwell un des savants les plus célèbres du XIXe siècle. Il poursuit les travaux de Faraday sur l'électromagnétisme, et introduit dès 1862 la notion de champ. Puis, il montre qu'un champ magnétique peut être créé par la variation d'un champ électrique .  
Il établit la relation mathématique liant champs électriques et magnétiques, et démontra que la lumière est constituée d'ondes électromagnétiques (1864). Son œuvre principale est son Traité d'électricité et de magnétisme (Treatise on Electricity and Magnetism) (1873), dans lequel il publia pour la première fois les quatre équations différentielles qui décrivent la nature des champs électromagnétiques en termes d'espace et de temps. (voir ci-dessous). 

Les travaux de Maxwell ont ouvert la voie aux recherches d'Heinrich Rudolf Hertz, qui réalisa les expériences confirmant les théories électromagnétiques.  

Ces théories permirent d'établir l'égalité entre la vitesse de la lumière en unités du système CGS et le rapport des grandeurs, en unités électromagnétiques et en unités électrostatiques, qui caractérisent l'onde. L'unité CGS de flux magnétique prit le nom de maxwell en son honneur. Parmi les autres ouvrages importants de Maxwell figurent Théorie de la chaleur (Theory of Heat, 1877) et Matière et mouvement (Matter and Motion, 1876).