Literatur

On Governors

Zur Person

J. Maxwell wurde am 13.Juni 1831 in Edinburg geboren und starb am 5.November 1879 in Cambridge. J. Maxwell hat - unter vielem andern eine "Theory of Governors" (Maxwell J. (1867) 'On Governors', Proc. of the Royal Society, v16 p270-83) geschrieben, in welcher er die Regelungs-Konstruktion von J. Watt mathematisch verallgemeinerte. J. Watt hat die Regelung als erster industriell erfolgreich genutzt, J. Maxwell hat sie als erster allgemein formuliert. Den Namen Governor für einen Regelungsmechanismus hat J. Watt von Plato übernommer, der politische Steuermänner mit Schiffssteuermänner verglichen hat. N. Wiener hat seine Regelungstheorie später in Anlehnung an der grischischen Ausdruck für Steuermann Kybernetik genannt.

Konzepte

Fliehkraftregler

Zitate

Maxwell wurde am 13.Juni 1831 in Edinburg geboren und starb am 5.November 1879 in Cambridge.

Sein Vater war ein Gutsbesitzer und Sonderling, an dem Maxwell mit großer Liebe hing.; er ließ dem Knaben nach dem Tod der Mutter, deren Familie den Namen Maxwell trug, die beste Schulbildung zuteil werden. Maxwell studierte drei Jahre Mathematik und Physik in Edinburgh und schloß 1854 in Cambridge sein Studium ab. Ein Jahr später legte er hier seine erste Arbeit vor, die schon auf die späteren Maxwellschen Gleichungen zielte.

1856 erhielt Maxwell eine Professur in Aberdeen; von 1860 an wirkte er für fünf Jahre am King's College in London. Ähnlich wie Hermann von Helmholtz beschäftigte Maxwell sich mit der Physiologie des Farbensehens und baute die Dreifarbentheorie von Thomas Young weiter aus. Epochemachend waren Maxwells Arbeiten zur Elektrodynamik, wo er die intuitiven Vorstellungen Michael Faradays in eine mathematisch strenge Form brachte und die Feldphysik begründete.

Vollendet wurden die Maxwellschen Gleichungen 1862 im Philosophical Magazine unter dem Titel 'On Physical Lines of Force' veröffentlicht. In der Einführung des Verschiebnungsstromes ging Maxwell über Faraday hinaus; nach Maxwell muß ein sich änderndes elektrisches Feld in einem Kondensator wie ein elektrischer Strom magnetische Wirkungen zeigen. Gerade diese Annahme führte zur Möglichkeit transversaler elektromagnetischer Wellen. Über die mathematisch errechnete Fortpflanzungsgeschwindigkeit schrieb Maxwell 1864:

"This velocity is so nearly that of ligh, that it seems we have strong reason to conclude that light itself (including radiant heat, and other radiation if any) is an electromagnetic disturbance in the form of wave propagated through the electromagnetic field according to electromagnetic laws."

1873 legte Maxwell in dem zweibändigen 'Treatise' eine Zusammenfassung aller bisherigen Arbeiten vor; die Maxwellschen Gleichungen erschienen dabei in einer komplizierteren Form; erst Heinrich Hertz und Oliver Heaviside griffen auf die ursprüngliche Fassung zurück. Es dauerte Jahrzehnte bis die Maxwellschen Gleichungen voll verstanden und anerkannt wurden. Dann aber bildete 'Maxwellsche Elektrodynamik' zusammen mit der 'Newtonschen Mechanik' das stolze Gebäude der klassischen Physik. Ludwig Boltzmann, der selbst viel zur Einführung der Maxwellschen Gleichungen beitrug, stellte in hoher Anerkennung der Leistung Maxwells seiner 'Vorlesungen über Maxwells Theorie' als Motto das Goethe-Wort voran:

"War es ein Gott, der diese Zeichen schrieb ?"

Auch auf dem Gebiete der kinetischen Gastheorie leistete Maxwell Bahnbrechendes. Er griff die Ansätze von August Karl König und Rudolf Clausius auf; während diese nur die mittlere Geschwindigkeit der Moleküle betrachtet hatten, stellte Maxwell die Frage nach der individuellen Geschwindigkeit des einzelnen Teilchens. Er fand die heute sogenannte Maxwellsche Geschwindigkeitsverteilung und begründete damit zugleich die statistische Physik. Auf Ludwig Boltzmann wirkten diese Abhandlungen wie eine Offenbarung, und in der Folge haben beide Forscher durch Parallelarbeit, einander anregend und kritisierend das neue Gebiet aufgebaut. Als Wegbereiter der kinetischen Gastheorie war Maxwell auch ein überzeugter Anhänger der Atomistik. In einer programmatischen Rede vor der British Association for the Advancement of Science äußerte er 1871 seine Überzeugung, daß die Atome absolut unveränderliche Gegebenheiten darstellen, und leitete daraus die Forderung nach atomaren Standards für die Grundeinheit der Masse, der Länge und der Zeit ab.

1865 legte Maxwell aus gesundheitlichen Gründen sein Lehramt am King's College nieder. Sein Gutsbesitz in Schottland sicherte ihm finanzielle Unabhängigkeit. Frei von den akademischen Verpflichtungen setzte er seine Forschungen als Privatgelehrter fort und verfaßte die umfangreichen Manuskripte seiner Anfang der siebziger Jahre erschienenen Werke. Eine Berufung nach St.Andrews, an die älteste schottische Universität, lehnte er ab. Als aber die Universität Cambridge einen Lehrstuhl für Experimentalphysik neu gründete und, erstmalig für England, mit einem großen Unterrichtslaboratorium ausstattete, nahm Maxwell diese auch für die britische Wissenschaft insgesamt wichtige Aufgabe an. In Großbritannien hatte es bis dat nur ein physikalisches Unterrichtslaboratorium gegeben, das von William Thomson (Lord Kelvin) im schottischen Glasgow. Der Bau und die Einrichtung des nach dem Hauptgeldgeber benannten Cavendish Laboratory nahm viel Zeit in Anspruch; mit ihm begründete aber Maxwell eine moderne Ausbildung und die berühmte Experimentalphysik in Cambridge.