Saturday , 21 July 2018
Home » ശാസത്രജ്ഞര്‍ » ജെയിംസ് ക്ലാർക്ക് മാക്സ്‌വെൽ

ജെയിംസ് ക്ലാർക്ക് മാക്സ്‌വെൽ

സൈദ്ധാന്തിക ഭൗതികത്തിലെ ഒരതികായനായ ശാസ്ത്രജ്ഞനായിരുന്നു ജെയിംസ് ക്ലാർക്ക് മാക്സ്‌വെൽ. വിദ്യുതകാന്തിക സിദ്ധാന്തത്തിന്റേയും തന്മാതാ ഗതിക സിദ്ധാന്തത്തിന്റേയും ഉപജ്ഞാതാവ് എന്ന നിലയ്ക്ക് അദ്ദേഹത്തിന്റെ നാമധേയം ശാസ്തലോകത്ത് അനശ്വരമാണ്.

ഇംഗ്ലണ്ടിലെ എൻബറോയിൽ 1831 നവംബർ 13-ന് പ്രശസ്തമായ ഒരു സ്കോട്ടിഷ് കുടുംബ ത്തിലെ ഏക മകനായാണ് മാക്സ്‌വെൽ ജനിച്ചത്.

ജെയിംസ് ക്ലാർക്ക് മാക്സ്‌വെൽ
ജെയിംസ് ക്ലാർക്ക് മാക്സ്‌വെൽ

ഒമ്പതാമത്തെ വയസ്സിൽ അമ്മ കാൻസർ രോഗം മൂലം മരിച്ചുപോയി. എങ്കിലും ബാല്യകാലം സന്തുഷ്ടമായിരുന്നു.

ചെറുപ്പത്തിൽതന്നെ മാക്സ്‌വെൽ ഗണിതത്തിൽ അസാമാന്യമായ വൈഭവം പ്രദർശിപ്പിച്ചിരുന്നു. പതിനഞ്ചാമത്തെ വയസ്സിൽ തന്നെ ദീർഘവൃത്തം വരയ്ക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പുതിയ മാർഗം മാക്സ്‌വെൽ കണ്ടെത്തി. അത് റോയൽസൊസൈറ്റിക്ക് അയച്ചുകൊടുക്കുകയും ചെയ്തു. ഇത്രയും മൗലികവും കുറ്റമറ്റതുമായ ഒരു പ്രബന്ധം ഒരു കൊച്ചു ബാലൻ തയ്യാറാക്കി എന്നു വിശ്വസിക്കാൻ റോയൽ സൊസൈറ്റിയിലുള്ള പലർക്കും കഴിഞ്ഞില്ല. ഇന്നും ദീർഘവൃത്തം വരയ്ക്കുന്നതിന് ഈ രീതിയാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. അടുത്തവർഷം നിക്കോൾപ്രിസത്തിന്റെ ഉപജ്ഞാതാവായ നിക്കോളുമായി നടന്ന ഒരു കൂടിക്കാഴ്ചയാണ് മാക്സ്വെല്ലിന്റെ താത്പര്യം പ്രകാശം എന്ന പ്രതിഭാസത്തിലേക്കു തിരിച്ചു വിട്ടത്. തുടർന്നു കേംബ്രിഡ്ജ് സർവകലാശാലയിൽ പ്രവേശനംനേടിയ മാക്സ്‌വെൽ ഗണിതത്തിൽ ക്ലാസ്സിലെ രണ്ടാമനായി ബിരുദം നേടി. 1856-ൽ അബാർഡീൻ സര്‍വ്വകലാശാലയില്‍ അദ്ദേഹം പ്രൊഫസറായി നിയമിക്കപ്പെട്ടു.

maxwells-equations
മാക്സ്‍വെല്ലിന്റെ സമവാക്യങ്ങള്‍

പദാർഥത്തിന്റെ, പ്രത്യേകിച്ച വാതകങ്ങളുടെ, ഗുണധർമങ്ങളെ തന്മാത്രാ സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തില്‍ വിശദമാക്കാനുള്ള ശ്രമമാണ് മാക്സ്‌വെൽ തുടർന്നു നടത്തിയത്. ഗണിത ത്തിൽ തനിക്കുള്ള അപാരമായ കഴിവുകൾ അതിനായി അദ്ദേഹം വിനിയോഗിച്ചു. ഒരു വാതകത്തിലെ തന്മാത്രകള്‍ എല്ലാ ദിശകളിലും മാത്രമല്ല എല്ലാ വേഗങ്ങളിലും സഞ്ചരിക്കുന്നുണ്ടെന്നും ഇങ്ങനെ സഞ്ചരിക്കുമ്പോൾ അവ പരസ്പരവും ഉൾക്കൊള്ളുന്ന പാത്രത്തിന്റെ ഭിത്തികളിലും കൂട്ടിയിടിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുമെന്നു മാക്സ്വെല്‍ കരുതി. ഈ കൂട്ടിമുട്ടലുകളെല്ലാം ഇലാസ്തിക സംഘ ട്ടനങ്ങളായിരിക്കും. ഇതേ പ്രശ്നത്തിൽ ഗവേഷണം നടത്തിക്കൊണ്ടിരുന്ന ബോൾട്സ്മാനുമായി ചേർന്ന് വാതകങ്ങളുടെ ഗതിക സിദ്ധാന്തത്തിന് (kinetic theory of gases) അദ്ദേഹം രൂപം കൊടുത്തു മാക്സ്‌വെൽ-ബോൾട്സ് മാൻ സാംഖ്യികം എന്ന ഒരു ശാസ്ത്രശാഖ തന്നെ അങ്ങനെ ഉദയംകൊണ്ടു. ഒരു നിശ്ചിതതാപനിലയിൽ ഒരു വാതകത്തിലെ തന്മാത്രകളെല്ലാം ഒരേ വേഗത്തിലാവില്ല സഞ്ചരിക്കുന്നതെന്നും വളരെ കുറഞ്ഞതും കൂടിയതുമായ വേഗതകൾ സാധ്യമാണെന്നും മാക്സ്വെല്ലിന്റെ ഗണിത സമീകരണങ്ങൾ കാണിച്ചു. എന്നാൽ ഭൂരിഭാഗം തന്മാത്ര കൾക്കും ഇവയ്ക്കിടയിലുള്ള ഒരു പ്രവേഗമായിരിക്കും ഉണ്ടാവുക. താപനില വർധിക്കുമ്പോൾ തന്മാത്രകളുടെ ശരാശരി പ്രവേഗവും വർധിക്കുന്നു. വാതക താപനില, മർദം, താപോര്‍ജ്ജം, ശ്യാനത മുതലായ കാര്യങ്ങളെല്ലാം തന്മാത്രാ ചലനവുമായി ബന്ധിപ്പിക്കാൻ ഈ സിദ്ധാന്തത്തിനു കഴിഞ്ഞു. ചൂടുള്ള വസ്തുവിൽനിന്ന് തണുത്ത വസ്തുവിലേക്കു പ്രവഹിക്കുന്ന ഒരു തരം അദൃശ്യ ‘ദ്രവ’ മാണ് താപമെന്ന പഴയ സിദ്ധാന്തം അതോടെ അപ്രസക്തമായി.

ആദ്യത്തെ കളര്‍ ചിത്രം
ആദ്യത്തെ കളര്‍ ചിത്രം

മാക്സ്‌വെൽ തന്റെ ഏറ്റവും മികച്ച നേട്ടങ്ങൾ കൈവരിച്ചത് 1864-73 കാലത്താണ്. ഫാരഡേ യുടെ ആശയങ്ങൾ – വൈദ്യുതബലരേഖകൾ, കാന്തിക ബലരേഖകൾ ഇവ – സംയോജിപ്പിച്ചു കൊണ്ട് അദ്ദേഹം അവയ്ക്ക് ഗണിതത്തിന്റെ അടിത്തറ പാകി. അത് വിദ്യുത്കാന്തിക സിദ്ധാന്തം എന്ന ഒരു പുതിയ ശാസ്ത്രശാഖയുടെ പിറവികുറിച്ചു. (മാക്സ്‌വെല്ലും ഫാരഡേയുമായി ജീവിതത്തിലും ഒത്തിരി സാമ്യമുണ്ട്. രണ്ടുപേരും നല്ല ഭക്തിയുള്ളവരായിരുന്നു. രണ്ടുപേർക്കും കുഞ്ഞു ങ്ങളുണ്ടായിരുന്നില്ല; എങ്കിലും സന്തുഷ്ടമായ കുടുംബജീവിതം നയിക്കാനും കഴിഞ്ഞു).

വിദ്യുത്കാന്തിക സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ ആവിർഭാവത്തോടെ വൈദ്യുതിയും കാന്തികതയും സ്വതന്തമായ രണ്ടു പ്രതിഭാസങ്ങളല്ലെന്നും ഒരേ വസ്തുതയുടെ ചാർജിത കണങ്ങളുടെ രണ്ടു പ്രഭാവങ്ങൾ മാത്രമാണെന്നും വന്നു. ദോലനം ചെയ്യുന്ന ചാർജുകൾ സ്യഷ്ടിക്കുന്ന വിദ്യുത്കാന്തിക ക്ഷേത്രങ്ങൾ അകലേക്ക് പ്രസരിക്കുന്നുണ്ടെന്ന് മാക്സ്‌വെൽ സമീകരണങ്ങൾ വെളിവാക്കി. സൈദ്ധാന്തികമായിത്തന്നെ ഈ പ്രസരണത്തിന്റെ വേഗം കണക്കാക്കിയപ്പോൾ അത് പ്രകാശപ്രവേഗത്തിനു തുല്യമാണെന്നും കണ്ടു. പ്രകാശംതന്നെ ചാർജിത കണങ്ങളുടെ ദോലനം മൂലമുണ്ടാകുന്ന വിദ്യുതകാന്തിക തരംഗങ്ങളാണെന്ന് പ്രഖ്യാപിക്കാൻ മാക്സ്‌വെൽ ഒട്ടും മടിച്ചില്ല. മാത്രമല്ല, ചാർജിതകണങ്ങൾക്ക് ഏത് ആവൃത്തിയിലും ദോലനം ചെയ്യാൻ കഴിയുന്നതുകൊണ്ട് ദൃശ്യപ്രകാശത്തേക്കാൾ കൂടിയതും കുറഞ്ഞതുമായ ആവൃത്തിയിലുള്ള എല്ലാത്തരം വിദ്യുത്കാന്തിക തരംഗങ്ങളും ഉണ്ടായിരിക്കുമെന്നും അദ്ദേഹം പ്രവചിച്ചു. ഇത്തരം തരംഗങ്ങൾ പലതും അതിനകം തന്നെ കണ്ടെത്തിക്കഴിഞ്ഞിരുന്നുവെങ്കിലും അവയുടെ ‘സമാന സ്വഭാവം അങ്ങനെ ആദ്യമായി വ്യക്തമാക്കപ്പെട്ടു. വൈദ്യുത ചാർജുകളുടെ ദോലനം വിദ്യുത്കാന്തിക തരംഗങ്ങൾ സൃഷ്ടി ക്കുമെന്ന് പിന്നീട് ഹെർട്സ് ഒരു പരീക്ഷണത്തിലൂടെ തെളിയിക്കുകയും ചെയ്തു.

വിദ്യുതകാന്തിക തരംഗസിദ്ധാന്തം ഗണിതപരമായി പരിപൂർണമാണെങ്കിലും അതിന്റെ വിശദീ കരണത്തിൽ മാക്സ്വെല്ലിന് തെറ്റുപറ്റി. maxwell_ieee_plaque_kclപ്രപഞ്ചത്തില്‍ നിറഞ്ഞുനിൽക്കുന്ന ഇൗതർ എന്ന മാധ്യമത്തിലൂടെയാണ് തരംഗങ്ങൾ പ്രസരിക്കുന്നതെന്ന് അദ്ദേഹം സങ്കൽപിച്ചു. മാക്സവെല്ലിന്റെ മരണ ശേഷം മൈക്കൾസൺ” ആണ് പ്രസിദ്ധമായ ഒരു പരീക്ഷണത്തിലൂടെ അതിനെ ചോദ്യം ചെയ്തതും അങ്ങനെ ഐൻസ്റ്റൈന്റെ” ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തത്തിലേക്ക് വഴിതെളിച്ചതും, വിദ്യുത്കാന്തിക സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ ഗണിതരൂപം ഇപ്പോഴും ചോദ്യം ചെയ്യപ്പെടാതെ തുടരുന്നു. 19-്ം നൂറ്റാണ്ടിലെ ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിന്റെ വളർച്ചയിൽ മാക്സ്വെല്ലിന്റെ പങ്ക് നിസ്സീമമാണ്.

1879 നവംബർ 5-ന് 50 വയസ്സ് പൂർത്തിയാകും മുമ്പ്, ബ്രിഡ്ജിൽ വച്ച അദ്ദേഹം അന്തരിച്ചു. കാൻസർ ബാധിതനായാണ് അദ്ദേഹം അന്തരിച്ചത്.

 

വിവരങ്ങള്‍ക്ക് കടപ്പാട് : വിക്കിപീഡിയ, ശാസ്ത്രചരിത്രം ജീവചരിത്രങ്ങളിലൂടെ കേരള ശാസ്ത്രസാഹിത്യ പരിഷത്ത് പ്രസിദ്ധീകരണം

Check Also

E=Mc² പ്രാവർത്തികമാക്കിക്കാട്ടിയ ലിസ്‌ മൈറ്റ്‌നർ

ഐന്‍സ്റ്റൈന്റെ E = mc² എന്ന സമവാക്യത്തിന്റെ ആദ്യ പ്രയോഗമായിരുന്നു ലിസ്‌ മൈറ്റ്‌നറുടെ കണ്ടെത്തൽ. പെണ്ണായിരുന്നതു കൊണ്ടു മാത്രം അവരുടെ നേട്ടങ്ങൾ അവഗണിക്കപ്പെട്ടു, നൊബേൽ സമ്മാനം നിഷേധിക്കപ്പെട്ടു.

Leave a Reply

%d bloggers like this: