James Clerk Maxwell

James Clerk Maxwell (13 de junho de 1831 – 5 de novembro de 1879) foi um físico e matemático escocês. Sua teoria clássica da radiação eletromagnética reuniu eletricidade, magnetismo e luz como manifestações de um mesmo fenômeno. As equações de Maxwell realizaram a chamada segunda grande unificação da física, depois da unificação da mecânica terrestre e celeste por Isaac Newton. Maxwell também participou da criação da mecânica estatística.

Formado pelo Trinity College, em Cambridge, em 1854, destacou-se em matemática e recebeu o Prêmio Smith. Permaneceu por algum tempo na universidade, publicando trabalhos matemáticos e estudos de óptica sobre a combinação das cores e o daltonismo. Mais tarde, como professor de filosofia natural do Marischal College, em Aberdeen, concluiu que os anéis de Saturno eram constituídos por partículas pequenas, trabalho pelo qual recebeu o Prêmio Adams em 1857. Nessa época, casou-se com Katherine Mary Dewar, que o auxiliou no laboratório. Entre 1860 e 1865, lecionou no King's College de Londres e desenvolveu sua teoria dos campos eletromagnéticos. No artigo A Dynamical Theory of the Electromagnetic Field, de 1865, mostrou que os campos elétrico e magnético se propagam pelo espaço na forma de ondas à velocidade da luz. Propôs que a luz era uma ondulação do mesmo meio responsável pelos fenômenos elétricos e magnéticos, e previu a existência de ondas de rádio.

Maxwell foi o primeiro a deduzir a distribuição de Maxwell-Boltzmann, uma descrição estatística do movimento das moléculas na teoria cinética dos gases, tema ao qual voltou ao longo da carreira. Em 1861, apresentou uma das primeiras demonstrações de fotografia colorida, baseada na mistura de luzes vermelha, verde e azul, princípio empregado na televisão em cores. Estudou a rigidez de estruturas articuladas, como as treliças de pontes, desenvolveu a análise dimensional moderna e colaborou para o estabelecimento do sistema CGS de unidades. Reconheceu a dependência sensível das condições iniciais em sistemas dinâmicos, mais tarde chamada de efeito borboleta. Seu artigo On Governors fundamentou estudos posteriores de teoria de controle e cibernética e constituiu uma das primeiras análises matemáticas de sistemas de controle. Em 1867, formulou o experimento mental do demônio de Maxwell, sobre informação e entropia, e publicou On the Dynamical Theory of Gases, trabalho associado ao modelo de Maxwell para materiais viscoelásticos e à equação de Maxwell–Cattaneo para a condução de calor.

Em 1871, tornou-se o primeiro professor Cavendish de Física Experimental na Universidade de Cambridge, onde supervisionou a construção do Laboratório Cavendish, inaugurado em 1874. Seu trabalho é uma das origens da engenharia elétrica e forneceu bases para a teoria da relatividade e a mecânica quântica.